讓無數玩家紅溫破防的“正在編譯着色器…”，到底是什麼玩意？
星彡P丨文
正在編譯着色器……
68%
70%
75%
75%
…
啊，怎麼進度條卡住了？？臥槽，怎麼閃退了？
不知道你們有沒有發現，近幾年的遊戲，不管單機還是網遊，不管是手機還是PC……
大家在第一次登錄遊戲的時候，或者剛更新完遊戲，經常會看到一個“正在編譯着色器”的進度條。
記得去年《黑神話：悟空》剛出的時候，就有很多網友調侃：遊戲還沒開打，九九八十一難就已經開始了。
第一難是解壓遊戲，有的人下載完解壓了十幾分鍾，有的人解壓兩三個小時。第二難就是着色器編譯，多少人卡在這塊了。
手遊更是如此。舉個例子，我手機裏有一款二次元射擊遊戲叫《塵白禁區》，平時做做日常收個菜也就1分鐘不到，當做休閒副遊挺好的。
然而我每次登錄都會卡在“正在編譯着色器”這個步驟，眼看着進度1% 1%的跳動，過程極其緩慢，而且特別佔用資源，CPU直接滿載。
手機變得特別發燙不說，我還不敢隨便關閉手機屏幕。因爲一旦觸發鎖屏，進度條可能就罷工了。
嗨呀，現在的二遊普遍都是PC手機雙端，畫面越來越好，結果卡“編譯着色器”的情況也是越來越普遍了，網上一片怨聲載道。
搜索“着色器”的關鍵詞，你能看到很多《鳴潮》《原神》等等……不同手遊玩家的相同吐槽。
甚至還有像華爲鴻蒙NEXT這樣，因爲鴻蒙原生《原神》編譯着色器的速度特別快，只用了區區3分鐘，而被UP主直呼“黑科技”的情況。
所以你有沒有好奇過，“着色器”到底是什麼東西？
今天隨便聊聊這個話題吧。
當然，BB姬不是什麼專業技術媒體，如果有什麼錯漏的地方，大家可以在評論區指正和補充。
01
首先解釋一下，“着色器”的英文是Shader。
它是一段代碼，一個程序，運行在GPU（也就是你的顯卡）上面，負責計算每個像素的光照、顏色、紋理、反射、折射等效果。
簡單來說，着色器相當於給GPU讀的“施工說明書”，GPU有了這個說明書，才能知道遊戲裏的畫面該如何渲染。
如果這本“說明書”沒編好或丟了，你會看到各種詭異畫面：比如走着走着，場景突然加載不出來，模型漆黑一片，或者角色眼睛變成詭異的紫色，缺少貼圖。
類似這種↓
還有這種↓
（BV1xs421w7aj，來自@Kukku_くっく）
那麼問題來了，爲什麼會出現“下載十分鐘、編譯半小時”的情況呢？
——這是因爲每個玩家的硬件配置千差萬別。顯卡型號、驅動版本、遊戲版本、甚至操作系統，標準太多了。只要有一個變量變了，之前的說明書對機器來說就成了“天書”。
尤其是現在還要考慮手機端……技術美術也想提前給你編譯好，但總是會導致各種各樣的BUG，只好把編譯過程放在本地客戶端進行。因此，當你第一次啓動遊戲或更新驅動後，CPU就要根據你當前的環境，現場重新進行“翻譯”。
——將程序員編寫的代碼，翻譯成機器能看懂的二進制指令（0和1）的這個過程，就叫作“編譯着色器”。網上解釋的視頻很多，感興趣可以搜一搜。
據說新遊戲的圖形api基本都是dx12或者Vulkan，新api接入了pso緩存技術，提前編譯可以提高運行性能——於是有了肉眼可見的“編譯着色器”過程。
而老遊戲的dx11/dx10、OpenGL那些api就不需要，因爲畫質也就那樣，運行的時候CPU順帶就可以把這活兒幹了，相對無感。
現在有些廠商就比較坑爹了。
更新一些圖像處理啊什麼的，它不在公告裏說，直接默默更新了，這種熱補丁也會導致重新“編譯着色器”，最典型的就是《APEX英雄》。
我以前有個打“派”的朋友，他那臺老爺機每次進遊戲前先編譯10分鐘，再讀10分鐘地圖，敵人影都沒見着，半個小時已經過去了。
當然，也有一些遊戲支持“後臺編譯”或者“先跳過，等後面手動編譯”的。缺點是如果優化不到位，很容易遇到各種詭異的BUG。
像PC上的《使命召喚》，左上角有“着色器預載 XX%”的進度條，我之前玩戰區的時候就被噁心壞了。
加載慢不說，還經常卡進度。不加載完畢你又不敢進匹配，否則打到一半冒出一個“着色器優化”警告的彈窗，直接崩掉遊戲。
當時網上流傳着一些玄學土方子，像是反覆點擊匹配再取消來“手動催促”進度條；或者乾脆在靶場掛機，自己在一旁玩手機，等它自然加載完成。
有人喜歡第一次加載時間長點，玩的時候絲滑點更好。也有人覺得，我就鎖定一定幀數（比方說60幀），多出來的算力拿來編譯着色器更好。
——怎麼選擇，最後還是要看廠商取捨，考慮遊戲的穩定性，只能無奈妥協。
02
面對漫長的編譯等待，我們這些臭打遊戲的能做的也不多，全看開發者、軟件硬件，以及微軟的優化。
舉個例子，你可能在Steam設置裏見過“下載 - 着色器預緩存”的功能，不知道有什麼用。
它的初衷很美好：當同配置的其他玩家編譯好着色器後，Steam會將其上傳，讓你直接下載現成的緩存，從而跳過編譯過程。
主要還是針對Steam Deck掌機/主機這種硬件規格高度統一，且基於Linux架構的自家設備，加速Vulkan/OpenGL遊戲。
對於主流的 Windows遊戲基本沒有用。加上下載服務器經常“由於衆所周知的原因”連接超時，反而會導致啓動變慢。所以我建議PC玩家直接關掉。
另外，我記得NVIDIA 控制面板裏也有一個“着色器緩存大小”設置，默認通常只有512MB（放C盤上的），導致了很多動態編譯的遊戲切換時會搶佔空間。
設置成較高的緩存大小限制（比如5G以上或者無限制），可以緩解一部分重複編譯帶來的卡頓。代價是會更佔用磁盤空間。
不過要注意，有的人筆記本電腦就一塊固態，還喜歡給硬盤分區，C盤給個50G將將夠用，一不注意很容易被塞爆。
前兩天，微軟也在ROG Xbox Ally掌機推出了一個“雲端編譯着色器”技術，可以把編譯的任務放到雲端處理，降低電池消耗，避免風扇呼呼轉。
還有一個同步推出的“高級着色器交付”功能，允許遊戲下載時預加載着色器，減少首次運行卡頓，《崩壞：星穹鐵道》已經適配了。
這種就是微軟聯合遊戲廠商的結果——如今“編譯着色器”花費的時間、額外功耗已經成爲一個痛點。爲了讓遊戲流暢，程序員們簡直操碎了心。
03
相比之下，PS5或Xbox這種遊戲主機就省事多了。因爲硬件規格高度統一，廠商直接預編譯好一份“標準說明書”隨遊戲分發，幾乎沒有重新編譯的煩惱。
這是我覺得現在主機相比PC，爲數不多的優勢之一：即下即玩，不折騰。以前我們總在聊獨佔陣營、聊生態圈，後來發現這些都是浮雲。
→但反過來，這種設計也成爲了模擬器的痛點。
搗鼓過Yuzu、Ryujinx之類Switch模擬器的朋友，一定對那種“莫名其妙的小卡頓”記憶猶新：遊戲剛開始的前幾分鐘、初次進入新區域、或者放出某個特效，畫面總是會卡一下，非常影響遊玩。
類似現象存在很長一段時間了，前代的Wii模擬器就有。
（Wii模擬器上的《銀河戰士3》，卡頓比較明顯）
歸根結底，主機遊戲在設計之初就沒考慮過複雜的 PC 硬件環境——這也是爲什麼Switch發售快十年了，模擬器該卡還是會卡，其實就是着色器編譯的鍋。
越是畫面複雜的Switch遊戲，像《塞爾達傳說：王國之淚》這種，越是頻繁出現幀數暴降，卡成PPT的情況。
一般正常遊戲3~5個小時以後，模擬器基本上自動記錄好了大多數的着色器，後續再重開遊戲，同樣的場景和特效，才變得100%流暢。
所以模擬器非常喫CPU性能，你CPU不行，別說5090顯卡了，9050來了都是無用功——顯卡好可以開更高分辨率，但是幀數問題還是要看CPU的。
當然，這個話題涉及到灰色地帶，就不繼續展開了。
如果你正在經歷着不正常的頻繁卡頓，先不要慌——着色器緩存正在努力改善你糟糕的體驗——而這個改善的過程，恰恰成了糟糕體驗的來源。怎麼辦？涼拌。
我們能做的只有不要閒的沒事就換一個顯卡驅動，不要沒事閒的就重新裝一遍系統，不要遊戲一出問題，就下意識把它卸了重裝……沒有這些多餘的動作，直接正常玩就行了。還有你們，做遊戲的，不要每天瞎雞兒熱更新啊！
-END-
