影像順暢度深度解析：破解 FPS 盲點、找出影像頓呆的主因

測試環境一定要有擷取卡

如同前文所言，由於FCAT並非使用傳統軟體方式測量遊戲執行時的FPS，所以需要準備第二台電腦錄製畫面，並分析影片中的色條，以獲取FPS測試結果。需要花錢建構測試環境這項限制，或將成為一般使用者最難跨越的障礙。

上萬元的擷取卡

透過FCAT測量遊戲的FPS總共需要2台電腦，想當然爾其中一台電腦為受測機，而另一台則為擷取機。基本上受測機沒有特殊硬體需求，可以依測試的需求任意配置。而擷取機的要求則高出一些，除了必需具備影像擷取卡之外，也需要有存取效能充足的儲存設備，以記錄龐大的畫格資料。

根據NVIDIA官方測試指南推薦，使用Datapath VisionDVI-DL擷取卡的效果最好。這張擷取卡採PCI-E 4x傳輸規範，支援Dual Link DVI，最高可錄製2160p、8bit RGB的影片，但是它要價約為1,600美元（約合新台幣48,000元）。就FCAT運作的原理而言，並非不能採用其他擷取卡，只要擷取卡能穩定運作於60Hz，不至於漏抓畫面，造成資訊判讀錯誤，就可以滿足使用需求。

▲1張Datapath VisionDVI-DL擷取卡可抵整台電腦，能夠負擔得起的人應該很少。

儲存裝置不得馬虎

測試過程中將透過VitualDub這套軟體，來儲存擷取卡所錄製的影片，但是為了要避免壓縮影片產生延遲或是漏格，所以影片儲存時不會經過壓縮，因此需要特別注意儲存裝置的容量與存取效能。

官方建議使用3～4顆固態硬碟組成RAID 0陣列（建議使用Intel晶片組RAID功能或Thunberbolt外接盒），或是使用PCI-E固態硬碟，專門供影片錄製使用，並將作業系統安裝於額外的硬碟機中。

在筆者實際測試過程中，僅使用2顆固態硬碟組成RAID 0陣列，並搭配第三顆硬碟做為系統碟。在錄製解析度為1920 x 1080的遊戲畫面時，並沒有產生效能問題，提供給讀者做為參考。

DVI分接器可有可無

基本上目前的顯示卡都具有多組視訊輸出，且可以同時輸出2組以上畫面，所以可以將受測機的其中1組訊號送至顯示器，另一組則送至擷取機。但是在多GPU環境中，NVIDIA的顯示卡具有多顯示器複製功能（clone），能將相同影像送是不同輸出端子，如果使用搭載AMD晶片的顯示卡，就必需使用DVI分接器，將受測機的視訊訊號一分為二，分別送往顯示器與擷取機。

如果不使用分接器的話，還是可以透過擷取機的預覽視窗，確認遊戲進行狀況。不過當遊戲解析度較高時，擷取機可能會因為預覽視窗占用系統資源的影響，而造成影片漏格的問題。如果在測試過程中遇到這種狀況，就必需使用分接器來解決問題。

▲DVI分接器可以避免在擷取機預覽畫面，影響錄影效能，發生漏格的現象。

實戰：抓出看不見的細節

雖然FCAT的測試環境所費不貲，一般讀者可能無法親自嘗試，不過編輯部還是向廠商借齊測試所需的設備，實際體驗FCAT的運作過程。

關閉垂直同步再測試

垂直同步的功能，在於防止顯示卡繪製畫面的速度，與送出畫面的速度不一樣，造成螢幕上同時顯示多張畫格組成的畫面，造成撕裂的狀況。

當顯示卡效能高於60FPS的時候，當畫格繪製完成後，下一張畫格也將開始繪製，所以當frame buffer送出畫面時，該畫面就會由前後不同畫格拼接而成。若顯示卡效能不足時，情況也很類似，只不過顯示的畫面會由上一張與當張畫格所組成。

開啟垂直同步後，顯示卡將會將繪製速度限制為60的因數，這樣一來在每秒顯示的60個畫格中，就都會是完整的畫面，因此不會有撕裂的問題。垂直同步的副作用就是可能會造成效能浪費，當效能充足時將FPS設為60幀，但效能不足時，顯示卡會等到下一次螢幕更新時，才將繪製完成的畫格送出，於是瞬間FPS將依情況降為30、20、15、12、10、6、5、4、3、2、1等幀數。若效能足以繪製55幀，但是實際運作時會受垂直同步的影響，讓FPS只能達到30幀，其中有25幀的效能就浪費了。

使用FCAT的時目的是找出顯示卡不正常運作的狀況，而開啟垂直同步反而會讓撕裂等問題不發生，所以在本次測試過程中，筆者將關閉垂直同步，以免測試結果受到影響。

專注找出問題畫格

由於FCAT的針對性太強，甚至說它是NVIDIA專門用來對付AMD的工具也不為過。在這情況之下，可以合理假設的是，NVIDIA可能已經做好萬全的準備，才將工具釋出給大眾使用，這雖然代表了NVIDIA確實耗費許多心思在調校自家產品，但卻容易產生公平性的疑慮。

因此筆者在測試過程中，避免對各家產品進行評比，而是將測試的焦點放在找出有問題的畫格，並分析這些瑕疵對畫質造成的影響。為了達到這個目的，筆者並不預先設定受測的顯示卡型號，而是一一嘗試各張顯示卡，查看在測試的過程中是否產生錯誤，若有錯誤則進行分析，若無則改為測試其他顯示卡。

整合上述測試方式，本次測試手法為「故意找出問題」，所得到的結果會因為取樣方式不平均，以及為了找出錯誤的測試目地而受到影響，並不宜由此結果推斷哪間廠牌的產品較出色。

▲這是典型的遺失畫格狀況，紫色色條後緊接灰色，畫面中缺少了橄欖球色代表的畫格。（圖片來源：NVIDIA）

多套程式拼裝測試

官方也不諱言，FCAT就像拼裝車一樣，是由多套工具程式拼裝而成，且錄影軟體是使用第三方軟體（VirtualDub）達成，目前並沒有統一所有功能的程式可供使用。依測試的流程來看，最先使用的程式為Overlay工具，由它負責將色條貼入Overlay顯示層，接著啟動測試機的受測遊戲，以及擷取機的錄影軟體，將遊戲的畫面錄下來。

待影片錄製完成後，使用萃取工具（extractor）分析影片中的色條長度，並儲存為文字檔型式，最後再使用分析工具（analyze tool），自動將所有資訊匯整分析，並製做圖表以利查閱。

▲VirtualDub在錄影時可以即時監控影片儲存狀況，儲存設備的速度一定要夠快，才能讓所有畫格都正常儲存。

▲萃取工具會自動分析所有畫格中的色條長度，並記錄為分析工具可以讀取的格式，解決了不可能人肉分析的問題。

（後面還有更多實測內容！）