从60Hz到75Hz，完成一次VR的场景优化需要遍历哪些血泪史？

没错，就是《云图（Cloud Atlas）》那部电影中所体现的，把不同的碎片（纹理）拼合在一起。

这一工作并不像想象中那么简单，因为你要合理地选择被拼合的纹理图像，以及考虑拼合的结果是否真的就提升了你的渲染效率？因为纹理Atlas的结果无非是一张更为庞大的纹理图像，而这实质上增加了纹理填充的时间。过度的Atlas只能让系统变得更慢，甚至远低于拼合之前的结果。只有将那些本来就零散细碎的小块纹理拼合起来，并且合并对应的绘制过程到同一个Draw Call当中，才有实际的价值和意义。

然后是数据的裁减（Culling），同样是一个简单而又复杂的命题：如何定义“玩家看不到的物体”？

最简单的一种情形是，他视野之外的物体。也就是说，如果把人的视野当作是一个空间的锥体的话，那么暂时丢掉这个视锥体之外的所有物体，让它们不要被渲染出来即可，即视锥体裁减（Frustum Culling）。

另一种麻烦但是很有意义的情形是，被其它什么东西挡住的物体。比如床底下的皮球，穿在外套下的衬衣等等。他们虽然在观察者的视野范围内，在当前时刻却不可能被看到。此时我们也可以选择直接剔除掉这样的物体，因而降低渲染批次和填充率——不过前提是，我们能尽快先找出那些确实被遮挡住的物体来，也就是遮挡查询（Occlusion Query）和遮挡裁减（Occlusion Culling）的概念。

不幸的是，在空间中进行复杂形体之间的遮挡判断，绝非易事。就算有合理的数学方法可以最终遍历和找到所有被遮挡的物体，这一运算过程耗费的时间恐怕也早已超过了直接渲染它们所花费的时间。因此，更为简化和高效的裁减算法研究也成为了一个仍在持续进行的话题，近年来更有了不起的开发者群体实现了自己的软件光栅化过程，仅用作快速的遮挡判断。不过相关技术的普适性验证和推广，还有很长的一段路要走。

另一种同样重要的优化方式就是场景物体的细节层次（Level of Details，LOD）划分。

当物体距离观察者较远的时候，采用粗糙层次的物体模型；靠近观察者之后，采用精细层次的物体模型。这种策略对于大规模场景的渲染（尤其是那些动辄以数十数百GB来算的地球级场景数据），往往有着不可替代的价值和意义。

当然，单纯的离散模型LOD也有种种的弊端，譬如切换层次时的突兀感，以及资源管理的复杂性等等。人们也在不断研究更新的分级，自动处理，分页调度等策略，只为了让更多更好的内容跃然于那不断增幅的画纸之上。

而高质量的渲染画面，对于场景优化的负面影响，往往也是不可忽略的。比如游戏中最为常见的阴影图技法（ShadowMap），从光源的角度重新渲染一次非黑即白的场景，再映射到原始的场景画面当中，形成逼真的阴影效果。这个看起来必不可少的需求却让我们苦心降下来的Draw Call直接翻倍。又比如多重采样抗锯齿（MSAA），实时反射（Reflecting）等种种效果需求，都是快速吃掉有限渲染效率的大杀器……为此，已是熬成谢顶与白发的开发者们也只能重整旗鼓，在场景优化的狭小空间里再耕耘，再奋战；而这一切，也许从未被屏幕前的玩家所知吧。

VR这个领域的火热，也直接带来了一个现实的问题——内容由谁来完成，高质量的内容如何去呈现？

VR眼镜本身具有左右眼分别渲染的特点，因此这也意味着实际场景也要根据左右眼的位置和视角分别渲染一次。这就意味着渲染批次的直接翻倍，填充率指标也大受影响。一些原本在PC显示器上流畅运行的逼真游戏，一下子跌入“卡顿”的谷底。

而这还远远没有尽头，VR行业的研究者们已经证明，60Hz的传统显示器刷新率，远不能满足VR游戏内容的需求，75Hz也只是刚好可以避免过快的晕动症而已，90Hz乃至更高的刷新率和渲染帧速率才是人们的期望。没错，翻倍的渲染压力，以及近乎翻倍的帧速率要求……这就好比一个“二模”阶段才勉强够上一本线的高中生，突然被告知“必须考上清华北大，不然就回去拾荒”时候的心情吧。

但是，心情归心情，现在这些低劣的VR游戏场景骗不了最终的消费者，各种幼稚和简单的游戏逻辑也丝毫无助于VR元年的期望。

AAA级别的大作在哪里？黑客帝国一般的幻境在何处？要为此付出巨大努力的绝不只有硬件工程师们，也绝不可以简单归罪于美术人员的无能。要知道，纵使是Unity和Unreal这样的成熟商业引擎，面对VR的苛刻需求和毫无优化可言的套用的传统游戏场景，其渲染性能也会捉襟见肘，狼狈不堪——而这一切的始作俑者，正是缺乏图形底层知识和深入实战经验的开发者自己；能够想到方法，脱出困局的，也只有靠这群战士发奋后百倍千倍的努力。

是的，属于VR的战斗，才刚刚开始。

（编辑：云计算网_宿迁站长网）

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