W następstwie targów E3, Sony udostępniło prezentowane na imprezie zwiastuny w wersji 4K, dzięki czemu możemy dokładniej przyjrzeć się temu, w jaki sposób firma pracuje nad nową falą ekskluzywnych tytułów dla posiadaczy PlayStation 4 Pro oraz wyświetlaczy Ultra HD.

Technologie takie jak szachownicowanie (checkerboarding) oraz temporal injection (dosł. tymczasowa iniekcja) są tutaj wszechobecne i za każdym razem osiągają imponujące wyniki. I jest to rzecz pozytywna, ponieważ te właśnie techniki - lub ich ulepszone wersje - będą prawdopodobnie głównymi komponentami gier zaprojektowanych dla następnej generacji konsol.

Co więcej, oznacza to również, że reklamowanie nowego PlayStation i Xboxa jako konsol z „prawdziwym 4K” oraz zmuszanie developerów, aby przede wszystkim skupili się na zwiększeniu liczby pikseli, może okazać się po prostu złym pomysłem.

PCPlayStation 4 Pro
For Honor od Ubisoft-u na PS4 Pro działa w natywnej rozdzielczości 1440p. Porównaliśmy to z wersją na PC w maksymalnych ustawieniach działającą w natywnym 4K.
PCPlayStation 4 Pro
Jakość obrazu na Pro jest wyśmienita. Pomimo 2.25-krotnego zwiększenia rozdzielczości to tak naprawdę na PC wyglądają lepiej jedynie cienie oraz post effects. Zwiększenie rozdzielczości wiąże się z małym lub żadnym zwiększeniem wierności grafiki.
PCPlayStation 4 Pro
Pro używa techniki temporal jittering, która „wstrzykuje” detale z poprzednich ramek. Aby utrudnić życie PS4 Pro, wszystkie przedstawione tutaj zrzuty były robione w ruchu.
PCPlayStation 4 Pro
Pro daje sobie również radę ze skomplikowanymi strukturami takimi jak listowie w tle, które ma w zwyczaju stwarzać problemy podczas operowania na niższych rozdzielczościach.
PCPlayStation 4 Pro
Dla tych którzy się zastanawiają - wersja na Xbox One X wygląda w zasadzie tak samo, jednak stosuje kilka - wyższych jakościowo - funkcji z wersji PC.
PCPlayStation 4 Pro
Być może największą przewagą PC nad konsolami jest możliwość wyświetlenia gry w większej ilości klatek na sekundę - co ma znaczenie w doświadczeniu płynącym z gier opartych na walce, takich jak For Honor.

Dlaczego właśnie 4K? Rozdzielczość 1080p ze stosunkiem liczby pikseli 1:1, pasująca do większości wyświetlaczy do których konsola jest obecnie podłączona, w końcu stała się standardem - a do czasu premiery PS5 nowym standardem będzie właśnie 4K. W rzeczywistości, pod względem tego, jakie telewizory są obecnie dostępne na półkach sklepowych, można stwierdzić, że 4K jest standardem już teraz.

Zwiastuje to jednak niepewną przyszłość w której staniemy się świadkami największego wzrostu liczby pikseli pomiędzy generacjami od czasu przejścia PS1 na PS2. Gigantyczne skoki generacyjne mocy procesorów graficznych były powszechne we wczesnych latach XXI wieku, jednak obecnie postęp ten jest bardziej stabilny.

„Obserwując sklepowe półki, można odnieść wrażenie, że 4K jest standardem już teraz.”

Gdy weźmiemy pod uwagę to, jak dużym skokiem jest przejście z 1080p na 4K, możemy zauważyć pewien problem - skok ten jest całkowicie sprzeczny z dotychczasowym trendem wzrostu rozdzielczości, który obserwowaliśmy w prawie każdym poprzednim pokoleniu konsol. Stosunek wzrostu liczby pikseli pomiędzy kolejnymi generacjami w rzeczywistości był coraz mniejszy, a sam trend utrzymuje się już ponad dekadę.

Podczas przejścia z PS2 na PS3 obserwowaliśmy skok do wysokiej rozdzielczości 720p, ale nadal stanowiło to tylko około 3-krotny wzrost liczby pikseli, których GPU wymagało do prawidłowego wyświetlania tej rozdzielczości. Przechodząc do współczesności, standard 1080p konsoli PS4 to wzrost o 2,25 raza w stosunku do 720p na PS3. Gdyby zastosować ten trend w następnej generacji konsol, dążylibyśmy do rozdzielczości 2880x1620 - co stanowi zaledwie 56% powierzchni wymaganej przez nasze płaskie panele 4K.

Bazując na mocy procesorów GPU dostarczanych przez firmę AMD oraz na planach rozwoju produktów tej marki, możemy stwierdzić, że możliwy jest 6-krotny wzrost mocy GPU w konsolach przyszłej generacji w stosunku do mocy PlayStation 4. Mniej prawdopodobnym, jednak nie niemożliwym, jest 8-krotny wzrost mocy obliczeniowej procesorów graficznych. Przewidywania te mieszczą się w ogólnym progu rozwoju, który zazwyczaj definiuje skoki wydajności konsol pomiędzy kolejnymi generacjami.

Patrząc jednak wstecz na poprzednie przejścia pomiędzy generacjami, niebezpieczeństwem płynącym z nadania priorytetu „prawdziwemu 4K” jest to, że cała dodatkowa moc GPU zostanie zużyta na rysowanie dodatkowych pikseli, natomiast reszta dostępnych zasobów może okazać się niewystarczająca do zapewnienia rzeczywistego skoku w wierności grafiki - czyli rzeczy, która ma naprawdę znaczący wpływ przy definiowaniu nowych doświadczeń związanych z nowym sprzętem.

W międzyczasie, włączmy GPU również w kontekst rozważań na temat tego, czego powinniśmy oczekiwać od reszty systemu. Możemy racjonalnie założyć, że nowa fala konsol będzie zawierać znacznie bardziej wydajne CPU niż obecne maszyny - w istocie szef Xboxa, Phil Spencer, mówił już o następnej generacji konsol jako o równowadze pomiędzy CPU a GPU, która otworzy drzwi 60 klatkom na sekundę i możliwe, że również wsparciu dla wyświetlaczy o częstotliwości 120Hz. Jeżeli założymy, że dzisiejsze 30 klatek na PS4 jest jutrzejszymi 60-cioma klatkami na PS5, to już teraz możemy porozmawiać o zarezerwowaniu mocy obliczeniowej, która będzie wymagana do wykonania tego zadania, zanim jeszcze dokładniej przyjrzymy się kwestii zwiększenia rozdzielczości czy wprowadzania dodatkowych funkcji, które w rzeczywisty sposób zapewnią oczekiwany skok generacyjny pod względem jakości wizualnej i interakcji.

Analiza wideo wyzwań stojących przed GPU w następnej generacji - oraz dlaczego inteligentne techniki skalowania rozdzielczości prawdopodobnie będą nadal stosowane.

Procesor Ryzen może również zostać wykorzystany do symulacji bardziej realistycznych, immersyjnych światów w 30 klatkach na sekundę - ale nawet wtedy nadal będzie potrzebował zasobów GPU do ich renderingu - mocy, która może nie być dostępna, jeśli zbyt wiele mocy rdzenia graficznego zostanie przypisana do obsługi 8,3 miliona pikseli na ekranie 4K.

Mając to wszystko na uwadze, skupmy się na najnowszej technologii „inteligentnego zwiększania skali” (smart upscaling) Sony, która daje nam cenny wgląd w to, w jaki sposób deweloperzy gier następnej generacji mogą wykonać odpowiedni skok generacyjny, bez potrzeby wydawania zbyt dużej ilości mocy GPU na zwiększenie liczby wyświetlanych pikseli. Przyglądając się materiałom 4K takich tytułów jak Death Stranding, Spider-Man, Ghost of Tsushima i The Last of Us 2, jasnym jest, że zostały już stworzone fundamenty, które mają nas zapewnić o tym, że następna generacja faktycznie będzie oznaczać następną generację pod względem jakości wizualnej, której będziemy oczekiwać.

Technika temporal injection studia Insomaniac wykonuje fenomenalną pracę polegającą na przekształceniu natywnego renderingu 1440p w prezentację godną wyświetlacza 4K (podobnie jak równie imponujące w tej kwestii For Honor Ubisoftu oraz Shadow of the Colossus studia Bluepoint), podczas gdy techniki szachownicowe od Guerilla Games nie mają sobie równych. The Last of Us 2 przypomina nam, że stabilność oraz praktycznie całkowite usunięcie aliasingu, stanowią o długiej drodze jaką przeszliśmy w dążeniu do osiągnięcia doskonałej jakości obrazu, a rozdzielczość natywna jest tylko jednym z komponentów, które sprawiają, że gra wygląda świetnie. TLoU 2 jest grą 1440p i bez wątpienia wyglądałaby lepiej w wyższej rozdzielczości, ale nie można zaprzeczyć, że widać, gdzie kierowana jest zaoszczędzona moc GPU oraz że taki układ jest bardzo opłacalny.

Warto również spojrzeć na prezentację Decima Engine autorstwa Guerrilla Games i Kojima Productions, która pokazuje w jaki sposób osiągnięta została rozdzielczość 2160p wraz z przykładami, pokazującymi jakość obrazu w rozdzielczości 1080p na konsoli bazowej oraz 1512p na PS4 Pro (jest to największa natywna rozdzielczość jaką udało się osiągnąć) z zastosowaniem efektów szachownicowych.

W porównaniu do rzeczywistego renderu w rozdzielczości 2160p z 16-krotnym super-próbkowaniem (!), inżynierom z Guerrilla udało się osiągnąć bardzo podobny efekt pod względem replikacji szczegółów, a jedyny kompromis został zastosowany w zakresie ostrości - jest to temat, o którym Digital Foundry dyskutowało poprzednio. Jeżeli studio Guerrilla potrafi wyprodukować tak oszałamiający jakościowo obraz na PS4 Pro, pomyślmy tylko o technologiach, jakie można dostarczyć dzięki mocniejszemu sprzętowi.

I pamiętajmy, że wyniki te zostały osiągnięte przy stosunkowo niewielkich nakładach zasobów sprzętowych. Efektywne skalowanie z 1080p do wyjścia 4K PS4 Pro mając do dyspozycji tylko 2,3-krotne zwiększenie mocy obliczeniowej, 24-procentowy wzrost przepustowości oraz dodatkowe 512MB RAM-u względem bazowego PS4 jest niczym innym, jak niesamowitym osiągnięciem. Warto również pamiętać o tym, że to, co widzimy obecnie w kwestii inteligentnego skalowania rozdzielczości, może być jedynie pośrednim etapem podróży, której wynikiem mogą być ulepszone technologie używane w przyszłości.

„Dzięki doświadczeniu zdobytemu podczas rozwoju PS4 Pro, powinniśmy oczekiwać jeszcze więcej od nadchodzącej generacji konsol.”

W końcu, szachownicowanie w PS4 Pro jest częściowo oparte na technikach reprojekcji, które po raz pierwszy widzieliśmy w trybie multiplayer gry Killzone Shadow Fall, który ekstrapolował wyjście 1920x1080 z natywnego bufora ramki opartego tylko na połowie wymienionej liczby pikseli. Dzięki doświadczeniu zdobytemu podczas rozwoju Pro w połączeniu z bogatszymi zasobami GPU, większą przepustowością oraz większą ilością pamięci RAM, powinniśmy oczekiwać jeszcze więcej od nadchodzących generacji konsol.

Oczywiście głównym wyzwaniem stojącym przed właścicielami platformy jest zapewnienie, że wyniki osiągane przez partnerów Sony będą możliwe do osiągnięcia przez wszystkich deweloperów. Pro początkowo zostało zaprojektowane w taki sposób, aby móc oferować twórcom gier wprowadzenie wsparcia dla wyświetlaczy 4K, które nie wiązałoby się z koniecznością drastycznego przedłużenia czasu produkcji. Jednak poprawne zaimplementowanie świetnych rozwiązań szachownicowych twórców takich jak Guerrilla Games i Housemarque (poważnie, sprawdźcie tytuł Resogun na PS4 Pro), wymagało wielu miesięcy ciężkiej pracy. Dlatego też wiele tytułów na Pro było zmuszonych do przesuwania natywnej rozdzielczości w okolice 1440p, podczas gdy Xbox One X dostarczył wystarczającą ilość mocy obliczeniowej by móc pchnąć gry bliżej natywnego 4K. Okazało się, że praca na czystej mocy jest łatwiejsza niż wdrożenie inteligentnych technik skalowania.

John i Rich rozmawiają z Giliamem De Carpentier o tym, jak wyglądała praca nad renderingiem 4K w Horizon Zero Dawn.

Podczas gdy Mark Cerny oraz jego zespół z Sony kontynuują tworzenie architektury dla PlayStation 5, chcielibyśmy żeby odnieśli się do pewnej wyjątkowej kwestii. Zespół inżynierów może spojrzeć na PS4 Pro jak na prawdziwy sukces pod względem zaburzenia zależności pomiędzy rozdzielczością wyjściową a mocą GPU wymaganą do wykonania tego zadania.

W rzeczywistości wiele z technik stworzonych na potrzeby tytułów PlayStation4 zostało również wdrożonych w wielu grach na Xbox One X, co pokazuje, że nawet jeżeli posiadasz znaczną przewagę w mocy obliczeniowej, to technologie takie jak szachownicowanie i tymczasowe super-próbkowanie (temporal super-sampling), obok bardziej uznanych technik takich jak dynamiczne skalowanie rozdzielczości, mają również do odegrania pewną rolę. Powstaje pytanie, czy właściciele platformy powinni zainwestować więcej krzemu w nowe, wyjątkowe technologie - takie jak na przykład id buffer w Pro - czy też pozostawić tę kwestię w rękach deweloperów jak dotychczas. Wyświetlacze 4K będą standardem podczas okresu życia PlayStation 5, więc tak bardzo jak ciężka będzie kwestia integracji silnika, to dalszy rozwój sprzętu może przynieść ogromne korzyści.

Czy to oznacza, że naszym zdaniem żadna z gier przyszłej generacji nie powinna działać w prawdziwym 4K? Oczywiście, że nie. Weźmy na przykład serię Forza Motorsport. Studio Turn 10 szczyci się tym, że seria działa w natywnej rozdzielczości. Wierzą oni, że precyzja, czyste linie i nieskazitelna prezentacja są fundamentalnymi elementami DNA serii - że jest to kluczem do ich wizji gry. Ale podobnie jak ma to miejsce z renderingiem w 60 klatkach na sekundę podczas obecnej generacji, jest to cel konstrukcyjny wbudowany w technologię już na bardzo wczesnym etapie rozwoju, który wymaga pewnych kompromisów.

Jednak podczas trwania obecnej generacji widzieliśmy również jak duża liczba developerów obrała kierunek ku bardziej foto-realistycznej, filmowej estetyce, co w szczególności widać w tytułach takich jak Spider-Man czy The Last of Us 2, dzięki czemu znaczenie natywnej rozdzielczości renderingu nie jest już tak wyraźne - jest to rodzaj estetyki, który można pięknie zintegrować z technikami inteligentnego skalowania.

Według mnie, jasnym wnioskiem jest to, że sprzęt następnej generacji - oraz towarzyszący mu marketing - nie powinien być definiowany głównie przez natywną rozdzielczość. Było to kluczowe kryterium Microsoftu przy promocji Xbox One X - produktu, który w dużej mierze był skierowany na dość wąską niszę, chcącą wydobyć jak najwięcej ze swoich nowych, drogich telewizorów - nowa fala maszyn będzie potrzebowała jednak bardziej popularnego podejścia - tak jak miało to miejsce w przypadku PlayStation 4, co zaowocowało ponad 80-cioma milionami sprzedanych systemów.

Samo kupno nowego wyświetlacza nie jest już tak ważne jak kiedyś, a ekrany 4K będzie można obsłużyć bardziej efektywnie bez potrzeby skupienia się na renderingu w natywnej rozdzielczości. A to z kolei otwiera drzwi do bardziej szczegółowych pytań: czym naprawdę będzie następna generacja? Jakie nowe pomysły zostaną zaimplementowane w nowym sprzęcie? Obserwowanie poczynań Sony i Microsoftu na pewno będzie fascynujące, ale prawie na pewno będzie tak, że aby osiągnąć wyżej wymienione cele, technologie takie jak szachownicowanie, tymczasowe super-próbkowanie i dynamiczne skalowanie rozdzielczości, będą musiały odegrać ogromną rolę.

Reklama

O autorze

Richard Leadbetter

Richard Leadbetter

Technology Editor, Digital Foundry

Rich has been a games journalist since the days of 16-bit and specialises in technical analysis. He's commonly known around Eurogamer as the Blacksmith of the Future.

Więcej artykułów od Richard Leadbetter

Komentarze (23)

Komentarze zostały zamknięte.

Ukryj komentarze z niską oceną
Sortuj:
Wątki z odpowiedziami

Powiązane materiały