游戏中的本地分辨率仍然重要吗？

我们可能生活在后分辨率时代，但仍有许多关于在现代4K（或更高）显示器上进行本地分辨率游戏的激烈争论。以本机分辨率渲染真的很重要吗？也许是放手的时候了。

什么是“本机”分辨率(“native” resolution)？

平板显示器，无论是LED、OLED还是等离子，都有一个物理像素网格。当一幅图像的像素值至少达到屏幕实际显示的像素值时，你就可以在屏幕上获得最大的清晰度和清晰度。这与旧的CRT（阴极射线管）显示器不同，后者使用带电束在屏幕背面的磷光层上绘制图像。CRT上的图像在任何分辨率下都很好看，因为光束可以简单地画出它需要的像素数，至少可以达到一定的限制。

在平板屏幕上，当内容（例如游戏、照片或视频）中的像素数小于显示器的本机分辨率时，图像必须“缩放”。4K显示器的像素数是全高清显示器的四倍，因此要将全高清图像缩放到4K，可以使用四个4K像素来表示一个全高清像素。这种方法效果很好，总的来说，图片看起来还是不错的，只是不如本地图片清晰。

当分辨率较低的图像不能如此整齐地分割成显示器的原生像素网格时，问题就开始了。这就是我们进入估计像素值领域的地方。当我们有一个完全可分割的比例因子时，代表一个低分辨率像素的像素组都具有与原始像素相同的颜色和亮度值。由于比例因子不完美，一些像素必须表示不同原始像素的颜色和亮度值。有多种方法可以解决这个问题，例如平均分割像素的值。可悲的是，这通常会造成一个丑陋的形象。

本机分辨率和游戏性能

传统的观点是，只使用本地分辨率的内容，或者至少是可以完美缩放到更高分辨率的内容。对于游戏而言，这实际上意味着游戏必须以显示器的本地分辨率渲染，以获得最佳图像质量。不幸的是，这给GPU（图形处理单元）带来了更大的负担，绘制游戏的每一帧需要更长的时间，因为有更多的像素。如果额外的负担太大，GPU可能无法快速绘制帧，以使游戏流畅且可玩。

如果我们不能降低分辨率，那么减少GPU负载和提高帧速率的唯一方法就是拨回其他视觉功能。例如，您可能会降低照明质量、纹理细节、绘制距离等。实际上，您被迫以视觉质量换取视觉清晰度。如果您选择简单地接受较低的帧速率，那么您就需要在每帧中牺牲运动清晰度和响应能力以获得更好的质量。这里没有正确的答案，因为不同的游戏和不同的玩家会给这些值指定不同的值，但无论如何都有一个权衡。

回到完美缩放怎么样？虽然这确实处理了最差的缩放瑕疵，但却带来了相反的问题。例如，下一个较低的分辨率（3840×2160（UHD 4K））是1920×1080（全高清）。如前所述，这是像素的四倍。在现代硬件上，很有可能您不会在此分辨率下使用所有GPU功能。

您可以使用额外的净空空间来增加其他视觉质量设置，也可以利用更快的帧速率，特别是如果您的显示器由于支持快速刷新率而能够显示帧速率。

这两种解决方案都不是最优的，在这两点之间存在巨大的差距，您可以在分辨率、帧速率和渲染质量之间取得完美的平衡。要是这个武断的决议看起来不错就好了。在平板电脑历史上的大部分时间里，它都没有。今天的情况很不一样。

输出分辨率与渲染分辨率

第一个帮助我们理解为什么非本地分辨率在平板显示器上看起来不可怕的概念是渲染分辨率和输出分辨率。渲染分辨率是游戏内部渲染的图像分辨率。输出分辨率是实际发送到显示器的帧的分辨率。

例如，如果您将PlayStation 5连接到4K显示器，显示器将报告它正在接收4K信号。这与游戏的实际内部分辨率无关。为什么要千方百计地欺骗显示器，让它认为它得到的是4K图片？简而言之，这是因为它防止了显示器内置定标器的介入，并让游戏开发人员完全控制如何将图像从内部分辨率缩放到屏幕的本地分辨率。这就是为什么原生分辨率不再重要的秘密。

我们有技术

游戏开发人员现在有一整套缩放技术供他们使用。我们无法在这里涵盖所有内容，但有一些重要的内容值得了解。

首先，如果游戏可以控制缩放过程，它可以确保计算出最终图像中的最佳像素值，这些像素值来自内部渲染。由于游戏开发人员完全控制缩放过程，他们可以微调缩放器，以重现特定游戏的所需外观。

使用自定义内部缩放技术还可以实现动态分辨率缩放（DRS）。这是在保持特定目标帧速率的同时以可能的最高分辨率渲染每个帧的地方。最终结果有点像流媒体视频，其质量根据可用带宽动态变化。除此之外，DRS更加细粒度和反应性。这最终是一个非常好的解决方案，因为当没有太多事情发生时，你的游戏看起来最酷，并且在玩家最不可能注意到的情况下，游戏的分辨率会在激烈的比赛中下降。

还有一些先进的技术可以将低分辨率图像“重建”为高分辨率版本。图像重建方法基本上是智能缩放方法，不仅仅是数字乘以2。例如，TAA（时间消除混叠）使用来自先前帧的信息来锐化当前帧。DLSS（深度学习超级采样）使用机器学习算法，通过Nvidia RTX图形卡上的特殊硬件，提高低分辨率图像的分辨率。通常结果与本地4K几乎无法区分。

棋盘格渲染通常用于索尼的PS4 Pro控制台，在稀疏的像素网格中只渲染每个4K帧的50%。然后，稀疏网格中的间隙从其中的像素以及在某些情况下的前一帧中导出。像素网格也可以以每帧交替模式移动，从而提高重建质量。虽然这种方法可以在任何硬件上使用，但PS4 Pro实际上有特殊的硬件来提高棋盘格渲染的性能和质量，这也是为什么许多开发人员选择在那里使用它的原因。

这只是冰山一角，但所有这些方法都是以本地分辨率渲染不再是问题的部分原因。游戏开发人员可以精确控制缩放过程以及最终图像在本机分辨率输出中的外观。