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游戏卡顿白皮书 › L2 客户端操作系统与设备

显示器/输入设备/帧生成延迟 Display, input device and frame generation latency

原因 ID co-display-input · 主责 外部·外部 · 配合 研发团队·客户端开发

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ping 正常、操作却发沉,可能是电视的画面处理、无线手柄或帧生成功能在输入和画面之间增加了延迟。

起因 电视游戏模式没开,或使用蓝牙/无线手柄,或开启了帧生成(DLSS、FSR 帧生成) → 结果 电视做画质处理时会延后送出帧,无线输入会因传输周期和干扰而晚到,帧生成要等下一帧到来才能生成中间帧 → 画面表现 ping 和 FPS 数字都不错,按下后要过一会儿画面才有反应,形成操作延迟

症状
操作延迟
因素
延迟
谁会遇到
只有我
何时出现
一直
负责方
主责 外部·外部 · 配合 研发团队·客户端开发
研发团队要做的事
把帧生成做成可选项,并提示开启后操作延迟可能增加;使用帧生成时同时接入显卡厂商的低延迟功能(NVIDIA Reflex、AMD Anti-Lag 2);在游戏内显示 PC 侧输入到画面的延迟;Android TV 和机顶盒版本用 Window.setPreferMinimalPostProcessing(true) 请求电视进入低延迟模式(ALLM)。
外部要做的事
引导玩家开启电视、显示器的游戏模式(ALLM),竞技内容中使用有线手柄并关闭帧生成,蓝牙设备放近一些,Wi-Fi 使用 5 GHz。
数值参考
60 Hz 屏幕光是送出一帧就要 16.7 ms,120 Hz 要 8.3 ms。早期 Xbox 手柄每 8 ms 读取并发送一次输入。电视画面处理增加的延迟因机型而异,很难用一个数字概括,游戏模式就是减少这类处理的设置。AMD 建议在生成前帧率达到 60 FPS 以上时再使用帧生成。
监控图上
一直偏高 · 输入到画面的延迟
查看位置
开关帧生成,对比 PresentMon 的 MsAllInputToPhotonLatency(从键盘、鼠标输入到送往屏幕),并用 FrameType(仅在驱动、SDK 提供时记录)查看是否混入了生成的中间帧。这个值不包括手柄的无线段和电视内部处理,这部分要切换电视游戏模式、改用有线手柄来对比
确认依据
ping 正常,关闭帧生成后输入到画面的延迟减少,或切换到电视游戏模式、有线手柄后体感延迟消失
排除依据
这些设置全改了还一样,且 ping 高或跳动,是网络侧。PC 侧延迟因垂直同步、帧队列偏高,看“垂直同步(V-Sync)与渲染队列”
确认手段
需在玩家侧环境确认
深入了解
网络延迟能从 ping 上看出来,这类延迟却不会反映在 ping 上。所以遇到“ping 很低却卡”的反馈,要先检查这里。帧生成能让画面上的 FPS 数字提高到两倍左右,但生成中间帧要等下一个真实帧,输入体现到画面上的时间反而变长(AMD 明确表示其设计本身会增加延迟)。蓝牙设备和 Wi-Fi 使用同一个 2.4 GHz 频段,受到干扰时输入可能中断或跳变。增大 PC 内部延迟的垂直同步、渲染队列,请看“垂直同步(V-Sync)与渲染队列”一项。

出处

  1. Auto Low Latency Mode (ALLM) HDMI Licensing Administrator
    ALLM 让设备把显示器自动切换到低延迟模式(通常就是游戏模式),低延迟模式下电视会停掉部分画面处理以减少延迟
  2. Xbox Series X: What’s the Deal with Latency? Microsoft
    输入延迟是手柄→主机→HDMI→电视整条路径之和;早期手柄每 8 ms 读取并发送一次输入;经 HDMI 送出一帧的时间为 60 Hz 16.6 ms、120 Hz 8.3 ms;用 ALLM 自动切换电视游戏模式
  3. AMD FSR 3 game integrations out now + more details for developers AMD
    帧插值的设计本身会增加延迟,建议在插值前帧率 60 以上时使用,60 FPS 输入最高输出 120 FPS
  4. AMD FSR Frame Generation AMD
    帧生成建议插值前 60 FPS 以上(应避免低于 30 FPS),AMD Radeon Anti-Lag 2 协调 CPU、GPU 工作以降低系统延迟
  5. NVIDIA DLSS NVIDIA
    DLSS 帧生成设计为配合 NVIDIA Reflex(低延迟功能)保持响应性
  6. Resolve Wi-Fi and Bluetooth issues caused by wireless interference Apple
    无线干扰会导致 Wi-Fi、蓝牙设备断连和性能下降,蓝牙与 Wi-Fi 使用同一个 2.4 GHz 频段
  7. PresentMon Capture Application (README-CaptureApplication.md) Intel
    MsAllInputToPhotonLatency(输入到画面的延迟)、DisplayLatency(帧提交到送往显示器)、FrameType(区分应用绘制的帧与驱动、SDK 插值的帧)
  8. PresentMon Console Application (README-ConsoleApplication.md) Intel
    MsAllInputToPhotonLatency 以键盘、鼠标输入为准,FrameType 需要应用或驱动发出 Intel-PresentMon 事件才会记录(--track_frame_type)
  9. Window.setPreferMinimalPostProcessing Android (Google)
    游戏这类对延迟敏感的窗口会请求显示器做最少的画面处理;HDMI 连接时发送 ALLM、Game Content Type 信号,把电视切到低延迟模式

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