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PS5游戏摄影黑皮书

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次世代已至!拥抱新技术。PS5图形渲染系统全解析。


IP属地:陕西1楼2021-06-06 03:18回复
    黑皮书系列是以图文吧标准、每逢新游戏主机发售,经过吧务组亲手上机,经过严格测试并整理出的科普向文章
    🎮
    开头先致敬一下Playstation的架构设计师马克·塞尼,这套系统太惊艳了。

    机器到手后深度体验了两个星期,PS5发售也有半年多了,全网都是测评,再去按照各种个人博主和自媒体的套路把东西讲一遍就没有阅读价值了。
    为了让图文吧的帖子更有历史意义和价值,所以决定不再赘述常规评测中出现的内容,如PS5的自适应扳机、触觉反馈、3D音效等等好玩有趣的内容,统统不再赘述,只专注图形与渲染和本吧擅长的领域,以及其他媒体和个人业务能力内做不到的内容,凸显差异化。
    📕
    全文码了一周多的时间,把专业性、严谨性和干货量堆到了我认为的"Almost"全网最强的程度。
    这将是一篇非常适合图文老炮们的科普向文章,Only On 图文吧。


    IP属地:陕西7楼2021-06-06 03:40
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      国际惯例,在拿到任何带有HDMI输出的游戏机设备第一次开机的时候,首先要做的就是进设置把色彩范围改为“全高清”(RGB 0~255)。
      🎮
      因为游戏机主要是针对客厅电视场景,默认出厂都会是以广播电视标准的来出厂,而这套标准是在8bit下的YCBCR空间16~235范围编码的,如今的主流电视一般都支持输入并正确渲染RGB色域,且游戏开发者和互联网传播都是以RGB色域为主,游戏截图最后也是在RGB色域的PC环境上进行处理和发表。为尽量保证你看到的色彩最好且与开发者和其他人保持一致色域,所以第一次拿到游戏机的标准操作就是果断进设置,将色彩范围设置为“全高清”。


      IP属地:陕西8楼2021-06-06 03:42
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        其次是HDR的设置,可以看到,PS5为了迎战对手微软的Auto HDR,索尼也推出了给老游戏强行添加色调映射来支持HDR的技术(图中的“一律开启”),相对于微软的Auto HDR是人工每一款去适配(听起来并不Auto),索尼这种靠算法把所有游戏一锅端的做法就显得不那么理智了,我实测了几款老游戏,靠算法的效果确实或多或少不太理想,这里不推荐在未支持HDR的老游戏上强开HDR。

        HDR在现阶段以及未来很长的一段时间内,都只能线下通过肉眼去观看或录制HDR10视频,无法通过截图或者屏摄来还原和分享传播,且HDR画面下会一定程度违背开发者的表达意图(都是在SDR下开发游戏),为了玩截图,且想获得曝光完美的截图,索性这里可以直接关掉HDR。


        IP属地:陕西9楼2021-06-06 03:46
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          进入次世代后,HDMI2.1是考量次世代主机很关键的一环,它决定了玩家是否可以在主机上以4K HDR的状态去获得120fps高刷新率的体验,然而PS5的HDMI2.1接口有相当程度的缩水(缩了约1/3左右)。
          HDMI2.1的理论带宽在48Gbps左右,PS5的带宽则被限制在了32Gbps左右,Xbox Series X则在40Gbps左右。
          至于这个32Gbps和40Gbps是怎么来的,在HDMI2.1的Fixed Rate Link协议的4line模式下,Xbox用了10Gbps,PS5用了8Gbps。
          🎮
          对于不支持HDMI2.1的屏幕,开启HDR,像素格式会跌倒YUV4:2:2,无法输出RGB4:4:4。

          解决方法同样也是关掉HDR,PS5的带宽就可以勉强跑满4k RGB4:4:4 120帧。
          📷
          YUV4:2:2跟RGB4:4:4,在没有对比的情况下其实人眼区分不出画质差距,在纯色界面下放一起对比才能看出差距。

          这里也能间接看出马克·塞尼的设计能力,在用户感知不强的地方,尽可能的控制成本,32Gbps带宽对于PS5的机能来说绰绰有余。


          IP属地:陕西10楼2021-06-06 03:49
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            PS5的HDCP加密协议升级到了2.3,不过这个依旧没什么卵用,不影响用采集卡玩截图的人,直接关掉即可。
            唯一的影响就是关掉后不能正常播放蓝光电影,如果有想在PS5上翻录电影的需求,没有必要去多花几千块升级采集卡,只需等一段时间HDCP2.3硬件破 解 器就研制出来就行(不支持盗版行为,仅鼓励研究技术)。
            🎮
            PS4时代的超级采样技术,并没有延续到PS5上。
            PS5向下兼容运行PS4的游戏时候,没出PS5升级补丁的游戏依然是棋盘格4k,并非原生4k。
            测了一下对马岛,游戏依然是以1920x2160渲染(4k的50%像素量),最后棋盘格插值到4k输出。
            其实PS5的机能完全有能力跑PS4游戏原生4k 30fps,可能由于向下兼容的需要优先保证模拟环境的稳定,才没有采取PS4超级采样那种简单暴力的方法来强开原生4k。

            如图所示,将PS5设置成上图样子,是我认为现阶段玩游戏摄影可获得最顶端图片画质的参数。


            IP属地:陕西11楼2021-06-06 03:52
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              PS4上被诟病依旧的截图反应巨慢的问题,很庆幸在PS5上得到了改善。次世代主机发售前我跟几个吧友在电台里吐槽了这个很恶心的BUG,到如今它真的改进了,虽说是应该改进的,但看到这么一个冷门需求被官方注意到并改进的时候,还是有种中彩票的感觉。
              有兴趣的可以听听这期电台。


              IP属地:陕西13楼2021-06-06 03:58
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                它改进了,但没完全改进···
                🎮
                首先,PS4系统的逻辑有两种,一是按下Share键弹出分享界面,再按下三角键保存到本地。二是短按或长按Share键,保存到本地。
                两种方法都有着极高的延迟约为两三秒左右,势必会错过一些精彩瞬间。
                🎮
                PS5时代,截图的逻辑有了一些的变化。
                手柄上的Share键重命名为Creat键 ,但目前并没有因此多出来什么惊人的新功能,依旧只能截图和录像,索尼预计未来会给这颗Creat键新增一个直播功能。
                Creat键的依旧可以选择是呼出分享界面截图或短按长按截图,但ps5的分享界面,取消了暂停游戏的逻辑。
                弹出分享界面后,游戏会一直运行下去,这个逻辑很奇怪甚至说是严重的设计失误,因为分享界面不单单有截图的重任,还需要靠暂停游戏来确定一个时间点,来保存过去几十秒或几分钟的视频。
                🎮
                我用手机秒表简单的测量了一下各个操作逻辑下的截图速度:
                分享界面的弹出响应速度:大约0.4秒内,比ps4提升了太多。
                短按Creat截图响应速度:在系统界面和一些简单的游戏场景,大约在0.4秒上下,比直接弹出分享界面要慢一点点;运算复杂的游戏场景,截图速度依旧会延迟到1秒上下。
                弹出分享界面后再手动保存图片速度:人眼无延迟。
                🎮
                总结:综合来看,短按Creat键截图是最佳的截图逻辑。
                🍪
                截图速度上的提升,可见SSD对此有很大的帮助,但没完全帮助。在用机械硬盘的PC上,用一些老生常谈的截图工具如Fraps、Bandicam都是人眼0延迟的速度秒保存到本地。
                再看PS5这个表现,虽说延迟已经缩短到还可以凑活用了,能相对舒服的拍照片,但我认为还是对不起这块订制的超高速SSD。
                不难看出,马克·塞尼的设计思路,依旧是不想把太多的资源分配给系统功能,全力用在游戏表现上。
                在PS5架构发布会上,马克·塞尼提到他基于这块SSD设计了全新的I/O可供系统使用,但实际体验,只能感受到来自SSD本身的提升,感知不到I/O的改进。

                不难看出,马克·塞尼的设计思路,依旧是不想把太多的资源分配给系统功能,全力用在游戏表现上。


                IP属地:陕西14楼2021-06-06 04:03
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                  PS5的截图过程,分为两个小阶段,第一个阶段是按下Creat键会发出咔嚓一声快门声(代入感极强,已经变成摄影师的形状了),图像会从GPU送到内存封装。
                  第二个阶段是右上角的截图完成提示,亮起这个提示的时候,图像才会封装成图片文件,保存到你的本地硬盘。
                  也就是说,如果在截图提示还没亮起之前,PS5突然断电,图片就无了,但这个几率非常小,只需要了解就行。
                  🎮
                  截图按的太快,依旧跟PS4时代一样会把截图提示给截进去。

                  在HDR状态下截图,继承了跟PS4一样的思路,索尼像尽可能的保存一份曝光准确的SDR(8bit)图像,方便用户传播和保存。
                  PS4的思路是通过算法把HDR画面最大限度的还原进SDR图片里,靠算法会造成一定程度的ToneMapping映射错误,造成一定程度的偏色,可以看出,索尼对自己的调色能力很有信心,但前文提到,在当前和未来很长一段时间,HDR画面只能通过肉眼看或录制HDR10视频,无法通过截图和屏摄进行传播和保存,即便索尼再怎么有自信,这也是物理上客观存在且难以逾越的限制。
                  到了PS5则改进成了在HDR状态下直接保存一份以常规SDR运行游戏的图片,也不去追求什么最大限度地还原了,这个思路算是在HDR尚未成熟的今天,比较靠谱的一个截图思路。
                  所以开着HDR玩游戏的同学,可以试着大胆的去拍些图片,成图颜色会跟实际肉眼看到的HDR画面有一定出入,但至少不会偏色的太离谱了(但在系统菜单内开着HDR截图依旧会偏色)。


                  (使用拍照模式再在HDR状态下截图,与SDR画面无异)
                  🎮
                  录像方面不是本吧的擅长,这里快速总结:

                  PS5提供了1080p和4k分辨率的内录。
                  1080P下支持Webm和MP4格式。
                  4k只支持Webm。
                  这个Webm格式的编码非常强,码率高达50mb左右,占用空间极小,且支持4k 60Fps HDR10
                  考虑到Webm格式在PC上和各大视频网站兼容性极差,PS5在PS4代就免费提供的ShareFactory软件里提供了Webm转MP4的功能。
                  各类视频主可以扔掉采集卡直接用PS5的内录。
                  🍪
                  但你是个图文老炮子的话,在PS5世代还不能完全舍弃采集卡,像PS4如龙系列某几部作品,直接从SDK层面禁用掉系统截图功能的案例,在PS5上依旧无法截图,且我大胆猜测,PS5的SDK依旧向开发者提供了禁用系统某个功能的权限。


                  IP属地:陕西15楼2021-06-06 04:16
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                    得益于SSD,PS5的图片查看器在读取图片和翻页上要更加丝滑无缝。整套图片查看器的UI也十分干净整洁,操作逻辑与PS4一脉相承,L1 R1键负责翻页,圆圈键用于关闭UI以便更沉浸的观赏图片。
                    PS5也跟PS4一样提供了一些基础的图片编辑工具,如文字工具、裁剪等等,但相信大部分人平常不会用到这些工具,这些工作更多的还是放在PC上去进行。


                    IP属地:陕西16楼2021-06-06 04:19
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                      新的图片查看器在检索方面有了很大的增强,支持排序和分类。
                      分类可以按照奖杯、不同游戏(专辑)和外置USB分类。
                      觉得拍的很满意的照片,可以加入收藏,单独成立一个分类来把自己认为好的照片都筛选出来。



                      很惊喜的是PS5支持了查看外置USB图片的功能,当把老U盘插上的那一刻,我整个PS4时代的截图全部涌现了出来,这一刻我才深深的感受到了世代的更迭,宛如新旧时代的交接仪式,令人感慨。

                      PS5支持了小组件,按下PS键会弹出承载各种信息的小组件,截图也有了自己的小组件。
                      利用小组件可以直接在游戏内检阅自己的刚拍的图,小窗内依旧支持L1R1翻页,也可以最大化显示,几乎占满屏幕。小组件的存在节省了在游戏和图片查看器之间反复切应用的时间。



                      IP属地:陕西17楼2021-06-06 04:24
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                        PS5的截图导出依旧延续了PS4的尿性,2021年了,导出原图依然需要一个U盘或者移动硬盘。
                        在电台中,提到我们都很羡慕Xbox的强大生态和网络服务,Xbox上可以运行One Drive跟百度网盘等UWP应用,Xbox Live也可以免费无限容量上传图片。
                        大概是两家公司的运营模式不同,索尼不像微软有庞大的服务类业务,预测在将来我们也很难看到Playstation有网络存储截图功能。


                        IP属地:陕西18楼2021-06-06 04:26
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                          PS5的前方有一个USB 3.2 Type-C接口与USB 2.0 Type-A接口,后方有两个USB 3.2 Type-A接口,这次接口的供电堆料很强,能轻松带起大容量移动硬盘,PS4早期USB供电带不起移动硬盘的情况一去不复返了。

                          得益于SSD,同样是我用了六七年的8GB小U盘,在PS5上导出速度得到了非常夸张的提升,这块陪伴了我整个PS4时期的超低速小U盘(还是我捡来的),以往在PS4上导出30来张图片需要等五六分钟的时间,
                          PS5上用了不到1分钟,还没反应过来就结束了。倘若家里有很多老硬盘U盘,可以把他们翻出来发挥余热。
                          PS5仅支持Fat32格式的外置存储,如果你的盘不是这个格式,PS5还很贴心的准备了一个格式化的功能,直接插上去格式化就ok了。

                          做好PS5的文件管理十分重要,PS5可以空间仅有667.2GB,目前M.2硬盘扩展口也没有开放,如果你没有闲置的老盘,想添一块新盘专门用来导出截图(其次装游戏),最佳选择是NVMe SSD。
                          PS5外置存储拷贝速度NVMe SSD>Sata SSD>HDD/ USB FlashDisk。
                          定期可以进入安全模式清理下缓存,重构建数据库,保养PS5。


                          IP属地:陕西19楼2021-06-06 04:29
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                            除了用外置存储导出,PS5的官方App也继承了通过聊天把图片传到手机的功能。
                            PS4的旧版Message APP已经停用,取而代之的是全新设计的App。


                            以往PS4 Pro截取的4k图片,通过App会被压缩成1080p传到手机,全新的“次世代”App不在压缩分辨率,唯一遗憾的是会把PNG格式压成Jpg,不适合保存和发表,用来日常聊天分享足够了。

                            🎮
                            以上就是PS5图形渲染系统全解析,整套系统在发售200来天时候的完成度,要比隔壁NS完整太多了,完全没遇到过热和死机的情况。
                            PS5的系统势必会随着更新越来越完善,由于黑皮书这个系列有一定的记录世代更迭初期的性质,所以后续的新功能不会更新到帖子里,只在群类交流玩耍。
                            🍪
                            看到这里的人,你我一起见证了这个世代。


                            IP属地:陕西22楼2021-06-06 04:45
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                              IP属地:陕西23楼2021-06-06 04:45
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