星彡P丨文
正在编译着色器……
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75%
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…
啊，怎么进度条卡住了？？卧槽，怎么闪退了？
不知道你们有没有发现，近几年的游戏，不管单机还是网游，不管是手机还是PC……
大家在第一次登录游戏的时候，或者刚更新完游戏，经常会看到一个“正在编译着色器”的进度条。
记得去年《黑神话：悟空》刚出的时候，就有很多网友调侃：游戏还没开打，九九八十一难就已经开始了。
第一难是解压游戏，有的人下载完解压了十几分钟，有的人解压两三个小时。第二难就是着色器编译，多少人卡在这块了。
手游更是如此。举个例子，我手机里有一款二次元射击游戏叫《尘白禁区》，平时做做日常收个菜也就1分钟不到，当做休闲副游挺好的。
然而我每次登录都会卡在“正在编译着色器”这个步骤，眼看着进度1% 1%的跳动，过程极其缓慢，而且特别占用资源，CPU直接满载。
手机变得特别发烫不说，我还不敢随便关闭手机屏幕。因为一旦触发锁屏，进度条可能就罢工了。
嗨呀，现在的二游普遍都是PC手机双端，画面越来越好，结果卡“编译着色器”的情况也是越来越普遍了，网上一片怨声载道。
搜索“着色器”的关键词，你能看到很多《鸣潮》《原神》等等……不同手游玩家的相同吐槽。
甚至还有像华为鸿蒙NEXT这样，因为鸿蒙原生《原神》编译着色器的速度特别快，只用了区区3分钟，而被UP主直呼“黑科技”的情况。
所以你有没有好奇过，“着色器”到底是什么东西？
今天随便聊聊这个话题吧。
当然，BB姬不是什么专业技术媒体，如果有什么错漏的地方，大家可以在评论区指正和补充。
01
首先解释一下，“着色器”的英文是Shader。
它是一段代码，一个程序，运行在GPU（也就是你的显卡）上面，负责计算每个像素的光照、颜色、纹理、反射、折射等效果。
简单来说，着色器相当于给GPU读的“施工说明书”，GPU有了这个说明书，才能知道游戏里的画面该如何渲染。
如果这本“说明书”没编好或丢了，你会看到各种诡异画面：比如走着走着，场景突然加载不出来，模型漆黑一片，或者角色眼睛变成诡异的紫色，缺少贴图。
类似这种↓
还有这种↓
（BV1xs421w7aj，来自@Kukku_くっく）
那么问题来了，为什么会出现“下载十分钟、编译半小时”的情况呢？
——这是因为每个玩家的硬件配置千差万别。显卡型号、驱动版本、游戏版本、甚至操作系统，标准太多了。只要有一个变量变了，之前的说明书对机器来说就成了“天书”。
尤其是现在还要考虑手机端……技术美术也想提前给你编译好，但总是会导致各种各样的BUG，只好把编译过程放在本地客户端进行。因此，当你第一次启动游戏或更新驱动后，CPU就要根据你当前的环境，现场重新进行“翻译”。
——将程序员编写的代码，翻译成机器能看懂的二进制指令（0和1）的这个过程，就叫作“编译着色器”。网上解释的视频很多，感兴趣可以搜一搜。
据说新游戏的图形api基本都是dx12或者Vulkan，新api接入了pso缓存技术，提前编译可以提高运行性能——于是有了肉眼可见的“编译着色器”过程。
而老游戏的dx11/dx10、OpenGL那些api就不需要，因为画质也就那样，运行的时候CPU顺带就可以把这活儿干了，相对无感。
现在有些厂商就比较坑爹了。
更新一些图像处理啊什么的，它不在公告里说，直接默默更新了，这种热补丁也会导致重新“编译着色器”，最典型的就是《APEX英雄》。
我以前有个打“派”的朋友，他那台老爷机每次进游戏前先编译10分钟，再读10分钟地图，敌人影都没见着，半个小时已经过去了。
当然，也有一些游戏支持“后台编译”或者“先跳过，等后面手动编译”的。缺点是如果优化不到位，很容易遇到各种诡异的BUG。
像PC上的《使命召唤》，左上角有“着色器预载 XX%”的进度条，我之前玩战区的时候就被恶心坏了。
加载慢不说，还经常卡进度。不加载完毕你又不敢进匹配，否则打到一半冒出一个“着色器优化”警告的弹窗，直接崩掉游戏。
当时网上流传着一些玄学土方子，像是反复点击匹配再取消来“手动催促”进度条；或者干脆在靶场挂机，自己在一旁玩手机，等它自然加载完成。
有人喜欢第一次加载时间长点，玩的时候丝滑点更好。也有人觉得，我就锁定一定帧数（比方说60帧），多出来的算力拿来编译着色器更好。
——怎么选择，最后还是要看厂商取舍，考虑游戏的稳定性，只能无奈妥协。
02
面对漫长的编译等待，我们这些臭打游戏的能做的也不多，全看开发者、软件硬件，以及微软的优化。
举个例子，你可能在Steam设置里见过“下载 - 着色器预缓存”的功能，不知道有什么用。
它的初衷很美好：当同配置的其他玩家编译好着色器后，Steam会将其上传，让你直接下载现成的缓存，从而跳过编译过程。
主要还是针对Steam Deck掌机/主机这种硬件规格高度统一，且基于Linux架构的自家设备，加速Vulkan/OpenGL游戏。
对于主流的 Windows游戏基本没有用。加上下载服务器经常“由于众所周知的原因”连接超时，反而会导致启动变慢。所以我建议PC玩家直接关掉。
另外，我记得NVIDIA 控制面板里也有一个“着色器缓存大小”设置，默认通常只有512MB（放C盘上的），导致了很多动态编译的游戏切换时会抢占空间。
设置成较高的缓存大小限制（比如5G以上或者无限制），可以缓解一部分重复编译带来的卡顿。代价是会更占用磁盘空间。
不过要注意，有的人笔记本电脑就一块固态，还喜欢给硬盘分区，C盘给个50G将将够用，一不注意很容易被塞爆。
前两天，微软也在ROG Xbox Ally掌机推出了一个“云端编译着色器”技术，可以把编译的任务放到云端处理，降低电池消耗，避免风扇呼呼转。
还有一个同步推出的“高级着色器交付”功能，允许游戏下载时预加载着色器，减少首次运行卡顿，《崩坏：星穹铁道》已经适配了。
这种就是微软联合游戏厂商的结果——如今“编译着色器”花费的时间、额外功耗已经成为一个痛点。为了让游戏流畅，程序员们简直操碎了心。
03
相比之下，PS5或Xbox这种游戏主机就省事多了。因为硬件规格高度统一，厂商直接预编译好一份“标准说明书”随游戏分发，几乎没有重新编译的烦恼。
这是我觉得现在主机相比PC，为数不多的优势之一：即下即玩，不折腾。以前我们总在聊独占阵营、聊生态圈，后来发现这些都是浮云。
→但反过来，这种设计也成为了模拟器的痛点。
捣鼓过Yuzu、Ryujinx之类Switch模拟器的朋友，一定对那种“莫名其妙的小卡顿”记忆犹新：游戏刚开始的前几分钟、初次进入新区域、或者放出某个特效，画面总是会卡一下，非常影响游玩。
类似现象存在很长一段时间了，前代的Wii模拟器就有。
（Wii模拟器上的《银河战士3》，卡顿比较明显）
归根结底，主机游戏在设计之初就没考虑过复杂的 PC 硬件环境——这也是为什么Switch发售快十年了，模拟器该卡还是会卡，其实就是着色器编译的锅。
越是画面复杂的Switch游戏，像《塞尔达传说：王国之泪》这种，越是频繁出现帧数暴降，卡成PPT的情况。
一般正常游戏3~5个小时以后，模拟器基本上自动记录好了大多数的着色器，后续再重开游戏，同样的场景和特效，才变得100%流畅。
所以模拟器非常吃CPU性能，你CPU不行，别说5090显卡了，9050来了都是无用功——显卡好可以开更高分辨率，但是帧数问题还是要看CPU的。
当然，这个话题涉及到灰色地带，就不继续展开了。
如果你正在经历着不正常的频繁卡顿，先不要慌——着色器缓存正在努力改善你糟糕的体验——而这个改善的过程，恰恰成了糟糕体验的来源。怎么办？凉拌。
我们能做的只有不要闲的没事就换一个显卡驱动，不要没事闲的就重新装一遍系统，不要游戏一出问题，就下意识把它卸了重装……没有这些多余的动作，直接正常玩就行了。还有你们，做游戏的，不要每天瞎鸡儿热更新啊！
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