老滚动在线案例研究
在 Xbox，我们对玩家和行业的承诺是减少游戏对环境的影响。 玩家越来越意识到游戏能源成本和视频游戏对环境的影响。 游戏发行商对加强环境管理也越来越感兴趣。 我们希望分享一系列精选示例，其中游戏以某种方式引入了能效优化，使玩家在沉浸在游戏体验中时无法察觉。 有无数的方法可以将节能创意传递到游戏中，从菜单或大厅，到游戏处于空闲状态时发生的情况，甚至在特定条件下的游戏过程中发生的情况。
ZeniMax Online Studios 提供新的可持续性优化
在考虑将可持续发展优化融入游戏中可能会在全球范围内产生的影响时，ZeniMax Online Studios (ZOS) 决定实施一些解决方案。 成为Microsoft生态系统的一部分后不久，ZOS 就被引入 Xbox Sustainability Toolkit。 该项目由项目技术总监亚当·科比（Adam Koby）牵头。 David Guy，稳定性/图形工程师对这些功能进行了研究和开发。 以下是他们对旅程的看法：
注意
“在努力提高老滚动在线 (ESO) 的可持续性时，我们测试了几个假设。 一些优化对玩家体验产生了负面影响，而其他优化则没有提供显著的可持续性收益。 最终，我们决定在不影响游戏保真度的情况下改进两个方面：上下文菜单和玩家不活动。
上下文菜单中的性能改进
Xbox 认证团队向 ZOS 提供了免费的认证可持续性报告。 该报告表明，当玩家进入菜单时，功耗明显上升。 报告显示，在 Xbox Series X 上处于性能模式时，当玩家进入菜单时，电源使用率从 ~113W 增加到 ~144W。
然后，我们在启用了 Power Monitor 功能的情况下，使用适用于 Xbox) 的性能调试工具 PIX (性能调查器。 该工具显示，大部分功耗都连接到 GPU。 我们之所以认为，这是因为除了更新和呈现 UI 本身之外，我们还在玩家后面继续更新和呈现整个世界。 为了减少菜单中的能耗，我们探索了以下几种策略：
在菜单中全局降低呈现分辨率
第一种方法涉及动态降低游戏 3D 呈现的分辨率，同时使菜单保持全分辨率。 我们从分辨率开始，因为它与 GPU 最直接相关，并且我们已经有一个内部动态分辨率系统来测试这些更改。
尽管此方法显著降低了功耗，但它对玩家体验产生了负面影响。 由于 ESO 是多人在线角色扮演游戏 (MORPG) ，因此当玩家在菜单中时，游戏必须继续运行。 以前，这意味着在菜单后面以完全保真度呈现游戏。
使用此方法时，3D 渲染使基础游戏变得模糊，使得玩家在菜单中发生重要事件时难以做出反应。 也许更重要的是，我们使用游戏的 3D 渲染在菜单中可视化玩家设备。 降低分辨率使浏览体验变得不理想。 这些结果意味着游戏体验遭受了太大的影响，无法继续以全局较低的分辨率前进。
动态降低呈现分辨率
我们创建原型的第二种方法是使用 可变速率着色 (VRS) 第 2 层 来动态删除 3D 呈现的分辨率，但仅适用于被 UI 面板遮挡的屏幕部分。 虽然这种创新方法不会损害玩家的体验，但它确实需要在运行时生成 VRS 地图。 对于原型，我们使用了预先计算的 VRS 映射来估计预期的功耗降低。 即使使用预先计算的 VRS 地图，我们所看到的收益也处于低于 1% 的范围内。 通过实时生成 VRS 地图，这些收益将很快得到抵消。
注意
“我们看到了 VRS 的微小收益，部分原因是我们自己的 VRS 集成，这并非在每个呈现通道中使用。 虽然其他游戏可能会看到比我们更好的结果，但我们最终认为这种方法对我们的游戏是不可行的。
打开菜单时降低帧速率
在这里，我们击中了黄金。 由于当玩家在菜单中时，高帧速率不太重要，因此我们意识到可以剪切一半渲染的帧，并在不影响玩家体验的情况下节省一些成本。 当某些菜单打开且游戏处于性能模式时，我们将帧速率限制为每秒 30 帧 (FPS) 。 此方法并不用于所有菜单，因为某些菜单呈现的视觉对象会影响玩家体验。 示例包括呈现的字符交互和具有呈现对象的系统， (如文物系统) 。
空闲前：
空闲后：
注意
“老滚动联机在 Xbox Series S 上以 60 FPS 帧速率为目标 |X 和 PS5。 渲染帧的这一 50% 减少直接使菜单中的功耗降低约 50%。 这降低了 Xbox Series X 的总测量功耗从大约 133 瓦降至近 78 瓦。
与我们尝试的其他方法相比，在玩家体验和限制功耗方面，简单地限制帧速率非常成功。 我们从 XBOX 开发工具包 (使用的 PIX 获取的信息) 表明，此更改在菜单中将性能模式下的功耗从约 63% 降低到约 37%。 最终，这种变化提高了游戏的整体可持续性。 如果想要详细了解这如何整体改变了我们的环境影响，请参阅以下有关更改生效后的影响部分。
| 平均功率负载百分比 | 平均瓦数 | |
|---|---|---|
| 60 FPS 的菜单 | 63% | 133W |
| 30 FPS 的菜单 | 37% | 78W |
| 优势 | 节省 41% | 55W 节省 |
请注意，仅 Xbox Series X|S 和 PS5 的帧速率已下降。
玩家处于非活动状态
当玩家不执行任何操作时，玩家的主机没有理由如此努力地工作。 处于非活动状态 20 分钟后，我们的服务器会将非活动玩家发送到耗电量最小的主菜单。 然而，在这种情况发生之前，有一些浪费的电力可以保存。
帧速率和分辨率
我们决定，5 分钟后，我们可以考虑玩家“空闲”，我们可以在不影响球员的情况下更改性能。 这意味着，对于空闲玩家，我们会将分辨率降低一半，并将帧速率限制为 30 FPS。 这两项更改导致在性能模式下的功耗从 65% 降低到 24%，从而有效地将 Xbox Series X 上的已用瓦数从 131 瓦降至 51 瓦。 对于实施此更改的所有平台（即电脑、Xbox Series X|S 和 PS5 平台上），这种减少级别相似。
| 平均功率负载百分比 | 平均瓦数 | |
|---|---|---|
| 空闲时的原始度量值 | 65% | 131W |
| 空闲时的新度量值 | 24% | 51W |
| 优势 | 减少 63% | 节省 80W |
屏幕变暗
我们的另一个想法是在玩家处于非活动状态时调暗屏幕。 所有主要主机都有一些 OS 级别设置来执行此操作，但电脑没有对应项，因此我们自己实现了它。 当玩家的分辨率下降时，我们还在电脑版本上调暗屏幕。 遗憾的是，当前可持续性工具包无法衡量此指标。 即使没有游戏的指标，我们也认为这种变化是值得的，因为我们发现的数据表明，亮度较低的屏幕消耗的功率更少。 对于 LED/OLED 屏幕尤其如此。
如果想要详细了解这如何整体改变了我们的环境影响，请参阅以下有关更改生效后的影响部分。
启动后的影响
在游戏中，请务必考虑规模的影响。 ESO 每月有数百万活跃玩家，每个玩家都很重要。 ESO：Gold Road 于 2024 年 6 月发布了这些可持续性改进。 这些更改不是可选的，将对环境产生积极影响。 由于大多数玩家基本上无法察觉到这些可持续性的改进，我们认为这是对 ESO 及其对世界影响的严格改进。 我们还观察到，The Elder Scrolls Online 在 Xbox Series S 上平均功率的降低幅度更大，因为我们引入的许多改进都特定于 XSX 图形输出。
更改前 Xbox Series X 的平均功耗：
更改后 Xbox Series X 上的平均功耗：
自 2021 年以来，仅在 Xbox 主机上，ESO 的能耗就已达数千万千瓦时。 在推出这些更改的第一周，我们看到能效提高了 5%。 这意味着，在未来 3 年内，Xbox 上的这些改进可以节省相当于近 100 万磅的燃烧煤或超过 200 万英里的汽油动力车辆。
虽然与整个全球能源足迹和温室气体排放相比，这个数字很小，但令人印象深刻的是，两位工程师可以产生如此大的影响，而我们的玩家的缺点最小。 另请注意，由于 ESO 是多平台游戏，并且这些更新在 Xbox 平台之外可用，因此此数字会显著增加。 读者应认识到，通过 Xbox Sustainability Toolkit 获得的见解和影响可以跨其他游戏平台复制，从而扩大全球的积极影响。 这正是我们作为做游戏的人应该注意的那种事情。 我们接触数百万人的生活，如果我们能给他们留下积极的经验，尽量减少环境影响，这正是我们应该做的工作类型。