更新时间：2018-05-15
为什么你玩王者荣耀特别卡 浅谈手游的图形API
最近，不少玩家都发现《王者荣耀》更新到某个版本后，似乎变得特别卡。而有心的朋友进一步观察，发现在是由于《王者荣耀》的“优化”引起的。《王者荣耀》针对不同机型，会使用不同的图形API渲染图像，而这些API的效率并不相同。就算是同样配置的不同机器，《王者荣耀》使用的API不一样，流畅程度也大不一样。
很多玩家都发现《王者荣耀》最近更新后掉帧，iPhone也不能避免，这是什么造成的?
此外，《王者荣耀》进行更新后，所使用的游戏API可能会发生变化，这会导致游戏突然比上一个版本变得卡顿了很多，或者流畅了不少。为什么使用不同的图形API，会有不同的“优化”效果?今天我们就以《王者荣耀》为出发点，谈谈手游中所使用的API吧。
《王者荣耀》都会使用什么图形API?
很多朋友或者并不明白游戏API的意思。简单来说，游戏想要显示图像，就需要使用相关的图形API和系统对接，而使用不同的API，会大大影响游戏的运行效率、显示效果，流畅度和特效都会有所不同。具体到《王者荣耀》，虽然大家下载的或者都是一样的安装包，但它却会根据不同的机型，选择不同的API运作，因此流畅度也各不相同。《王者荣耀》都使用什么API和怎样的优化方略?我们从游戏登入界面就可以观察到。
这里会显示《王者荣耀》的版本号，最后的“O2,F”则很大程度上可以看出游戏会否流畅
仔细观察《王者荣耀》登入界面的左上角，可以发现有“O2,T”、“O2,F”等字样，视设备不同，还会出现“O3,T”、“O3,F”、“V,T”、“M,T”，这些字样其实就标明此时的《王者荣耀》所使用什么图形API来运作，以及是否使用多线程优化，字样的含义具体如下:
O2:使用OpenGL ES 2.0 API
O3:使用OpenGL ES 3.X API
M:使用Metal API(iOS平台特有)
V:使用Vulkan API(安卓平台特有)
T:使用多线程(多线程True)
F:使用单线程(多线程False)
如此一来，我们就很容易明白《王者荣耀》登录界面出现的字样意味着什么。例如出现了“O2,F”，就意味着游戏此时使用的是老旧的OpenGL ES 2.0接口，并只调用单线程，没有对多核心多线程进行优化。
我们也可以看到，《王者荣耀》所使用的图形API以及优化方略是多种多样的，几乎囊括了手游大部分会出现的情况。这些图形API在效率上有优劣之分，使用不同的API会极大程度影响流畅度，这也是为何《王者荣耀》有人觉得卡顿，有人觉得流畅的一大原因。
手游使用的图形API孰优孰劣?
为什么你玩《王者荣耀》会觉得卡顿?最有可能的情况就是，《王者荣耀》既使用了老旧的图形API，又没有进行多线程优化，例如上文提到的“O2,F”。不同的图形API的确会对运行效率造成影响，我们这就来说说手机中常见的几个图形API。
OpenGL ES 2.0。这是一个相当古老的图形API。OpenGL ES由OpenGL演化而来，精简了OpenGL的大量内容，以适配移动设备，几乎所有的手机都会支持OpenGL ES这个图形接口。OpenGL ES 2.0这个版本在2007年已经发布，安卓2.0(NDK)/安卓2.2(JAVA)、iOS5以后的版本，以及黑莓OS、WebOS等平台都支持OpenGL ES 2.0，普及率非常高。
OpenGL ES 2.0可以看做是OpenGL 2.0的子集，但也有一些不同之处
OpenGL ES 2.0和现在最新的图形API相比，显然是不够先进高效的，在一些使用情况下还会颇显麻烦。例如，针对不同的硬件，它需要游戏提供不同的纹理包进行适配，如果你是一名安卓游戏的老玩家，应该还会记得以前玩安卓手游需要为PowerVR、Mali、Adreno、Tegra等不同的GPU找不同的纹理包，这是OpenGL ES 2.0带来的局限。在效率方面，OpenGL ES 2.0以现在的目光来看也不甚理想，因此如果你运行《王者荣耀》发现用的是“O2”，而且没有对多线程优化，极有可能会出现掉帧卡顿。
在几年前，玩安卓手游基本都得找GPU对应的纹理数据包，这是OpenGL ES 2.0带来的局限
OpenGL ES 3.X。从名字就可以看出这是OpenGL ES的更新版本。安卓4.3、iOS7以后的版本支持OpenGL ES 3.0，安卓5.0之后的版本支持OpenGL ES 3.1，安卓6.0以后的版本支持OpenGL ES 3.2。而苹果在iOS8开始主打Matel图形API，不再以OpenGL ES为重点。
OpenGL ES的进化史
和OpenGL ES 2.0相比，OpenGL ES 3.X的改动是巨大的，例如在3.0版本中使用了统一的ETC2/EAC纹理格式，不再需要为不同的硬件区分纹理包，而且使用了新版的着色语言，增强了纹理功能;而3.1版本中支持通用计算着色器、3.2版本中支持新的ASTC纹理格式等改进，也都大大拓展了OpenGL ES的应用范畴，提升了效率。
OpenGL ES 2.0和3.X长时间并存，而且OpenGL ES 3.X兼容旧版，因此为了兼容一些手游仍使用2.0
不仅如此，OpenGL ES 3.X还都向前兼容，在支持OpenGL ES 3.X的设备上，游戏依然可以使用OpenGL ES 2.0的接口。也因为如此，目前仍有不少游戏使用OpenGL ES 2.0，这主要是出于兼容性方面的考虑。
Metal。这个API相信果粉们都相当熟悉了。在iOS8之后，苹果大力推广Metal API，现在Metal已经成为了iOS和macOS的御用图形API。和臃肿的OpenGL ES相比，Metal的突出优点就是特别薄，更加底层，能够更直接地调用硬件，这令游戏的运行效率暴涨。
果粉都相当熟悉的Metal，有了Metal后，macOS在图形API效率上才能和微软DX一较长短
换用Metal后，游戏的运行效率可以暴涨到何种程度?在macOS上《魔兽世界》和《星际争霸2》从OpenGL换用到了Metal，性能竟然提高了50%之多。目前，iOS上的一流游戏大作基本都使用了Metal，这一方面能够使用更华丽的特效，另一方面也能够保证游戏的流畅度——如果你在《王者荣耀》中看到“M,T”的显示，那么就完全无需担心会卡顿掉帧了。
Metal推广得很快，根据维基百科，已经有超过148000款iOS应用使用Metal
Vulkan。这个API主要由安卓系统使用，可以大致看作是安卓版的Metal。在安卓7.0以后，Google引入了Vulkan API提升安卓的图形性能。Vulkan的优点和Metal类似，远比OpenGL ES高效，能够访问OpenGL ES所不及的GPU特性，如果游戏使用了Vulkan，无疑会流畅不少。
和Metal一样，Vulkan相较OpenGL ES 3.X，对图形性能的提升也是巨大的，可达数倍
而和Metal相比，Vulkan对多平台的支持有更好。它除了支持安卓，也支持iOS、Windows、Linux乃至任天堂Switch等平台。而对于安卓平台来说，由于Vulkan对多线程支持极佳，因此意义尤为重大——很多安卓设备都是用了8核心乃至10核心的处理器，游戏如果使用Vulkan，无疑能够更充分得发挥硬件优势。
如果你用安卓机玩《王者荣耀》显示“V,T”，意味着得到了安卓上最好的优化
因此，如果你的安卓机玩《王者荣耀》显示的是“V,T”，那么就意味着玩起来会有丝滑般的团战体验。而一旦显示的是“O2,F”，受限于臃肿的OpenGL ES 2.0，以及相较羸弱的CPU单核性能，游戏体验就很难令人满意了。
总结
可见，图形API和游戏的“优化”是息息相关的，使用先进的图形API，能够让游戏流畅度大幅提升。其实很多玩家都发现，《王者荣耀》是根据机型，而不是具体的硬件和系统来判断究竟是用哪种图形API、哪种优化方略的，同一部机器，只需要伪装一下机型，就能让《王者荣耀》从“O2,F”变成“V,T”，性能瞬间暴涨。为何《王者荣耀》要如此设定?我们不得而知。希望腾讯能够进一步开放《王者荣耀》对先进图形API的调用，为玩家带来更好的游戏体验吧。