Vývojáři revolučních počítačových herních technologií ignorují

Respekt dt doporučený obrázek 2
Tento příběh je součástí série ReSpec Jacoba Roacha, která pokrývá svět počítačových her a hardwaru.

Variable Rate Shading neboli VRS je hlavní grafická technologie, kterou počítačové hry poslední tři roky z velké části ignorovaly. Funguje na všech moderních AMD a Nvidia grafické kartya má jednoduchý cíl: Zlepšit výkon až o 20 % bez jakéhokoli znatelného poklesu kvality obrazu.

Obsah

  • Stínování s proměnnou frekvencí: Není nové
  • Dva světy VRS
  • Konzolová blokáda

Doporučená videa

Zní to úžasně, že? No, existuje důvod, proč jste o tom pravděpodobně moc neslyšeli. Posledních pár let se zaměřilo na Nvidia Deep Learning Super Sampling (DLSS) a AMD FidelityFX Super Resolution (FSR) jako šampioni v úsporách výkonu moderní grafické éry. A přestože nabízejí nejlepší ránu za peníze vývojáře her, VRS je stejně působivý nástroj, který byl žalostně málo využíván.

Stínování s proměnnou frekvencí: Není nové

Vizualizace VRS v Gears 5.
Microsoft / Koalice

VRS není novinka – Příspěvek na blogu Microsoftu oznámení funkce v DirectX 12 je více než tři roky staré. Pokud nejste obeznámeni, VRS změní rozlišení, ve kterém jsou shadery aplikovány ve scéně. Nemění to rozlišení hry; VRS jednoduše umožňuje sousedním pixelům sdílet shader namísto toho, aby GPU vykonával nadbytečnou práci.

Pokud je například roh scény zabalený ve stínu bez velkého množství detailů, vaše grafická karta nemusí počítat hodnoty světla, barvy a textury pro každý pixel. Seskupením je může ušetřit určité potíže – čtyři pixely v mřížce 2×2 mohou mít extrémně podobné stínování hodnoty, takže VRS nastartuje optimalizaci výkonu tím, že vypočítá pouze jeden shader a použije ho na zbytek mřížka. Velikost mřížky je míra stínování a více pixelů v mřížce znamená nižší míru stínování.

Tato malá změna může znamenat velký rozdíl ve výkonu. v Taktika Gears ve 4K například VRS nabízelo 22,9% nárůst mé průměrné snímkové frekvence. To je nejlepší příklad, ale Resident Evil Village také ukázal 9,8% nárůst mé průměrné snímkové frekvence, zatímco Hitman 3 nabídl solidní 8% nárůst. A myšlenkou VRS je, že by měl být nerozeznatelný, když je zapnutý, v podstatě nabízí bezplatný výkon.

Výkon VRS ve třech videohrách.

Existuje jen malý počet her, které podporují VRS na PC, přestože jsou více než tři roky staré. Tomuto problému se budu věnovat později ve sloupci, ale naléhavějším problémem je, jak se VRS používá mezi několika hrami, které jej podporují.

Pro VRS existují dva kbelíky: jeden, díky kterému vypadá jako revoluční sada, která nabízí bezplatný výkon, a druhý, díky kterému to vypadá jako funkce, která víc bolí, než pomáhá.

Dva světy VRS

Obrazovka ladění pro VRS v Dirt 5.
Codemasters

Microsoft má dvě úrovně VRS DirectX 12 Ultimate: Příhodně pojmenovaná úroveň 1 a úroveň 2. Tier 1 VRS je nejběžnější technika, kterou ve hrách najdete, což je jádro problému. Tato úroveň se nezabývá jednotlivými pixely a místo toho na každé volání losování aplikuje různé míry stínování. Když se například objeví výzva k vykreslení podkladů, mohou mít míru stínování 2×2, zatímco podklady nakreslené v popředí mají míru stínování 1×1.

Tier 2 VRS je to, co chcete. To je mnohem zrnitější, což umožňuje vývojce stínovat v rámci výzva k remíze. To znamená, že jedna část modelu může mít například míru stínování 2×2, zatímco detailnější oblast na stejném modelu může používat 1×1. Tier 2 VRS je ideální, umožňuje vývojářům soustředit se na detaily, na kterých záleží, a vymáčknout každou pracku výkonu.

Srovnání VRS v Resident Evil Village.
Vlevo: VRS vypnuto, vpravo: VRS zapnuto

Problém: Dokonce i mezi malou skupinou her, které podporují VRS, většina z nich používá pouze úroveň 1. Resident Evil Village, nejnovější hra, na kterou jsem se díval, používá Tier 1 VRS. Jak to ovlivní kvalitu obrazu, můžete vidět výše, kde můžete rozeznat pixely ve sněhu, jak Tier 1 VRS shlukuje vše dohromady pár stop od fotoaparátu.

Porovnejte to s taktika Gears, který podporuje Tier 2 VRS. Při přiblížení na téměř 200 % je menší rozdíl v kvalitě, ale vypadá mnohem lépe než úroveň 1. Můžete si všimnout rozdílu, když jsou dva vedle sebe a jsou přiblíženy, ale dejte tyto dva snímky zády k sobě ve slepém testu a nebyli byste schopni rozeznat rozdíl. určitě bych nemohl.

Srovnání VRS v Gears Tactics.
Vlevo: VRS vypnuto, vpravo: VRS zapnuto

Bezplatný výkon prakticky bez ztráty kvality obrazu je obrovský problém, ale alespoň na PC není VRS v konverzaci tak, jak by mělo být (natož pak diskuse mezi Tier 1 a Tier 2). I po přestěhování Taktika Gears Ozubená kola 5 na úroveň 2 VRS, vývojáři nenaskočili do vlaku, který šetří výkon. Místo toho se VRS většinou soustředí na omezené energetické rozpočty konzolí a existuje jedna konkrétní konzole, která tuto funkci brzdí.

Konzolová blokáda

PS5 stojící na stole s fialovými světly kolem.
Martin Katler/Unsplash

Důvod, proč VRS přichází ve dvou variantách, je ten, že úroveň 2 vyžaduje specifický hardware, aby fungoval. Grafické karty Nvidia RTX a GPU AMD RX 6000 mají hardwarovou podporu, stejně jako Xbox Series X. Starší grafické karty a PlayStation 5 ne. Místo toho používají softwarovou verzi Tier 1 VRS, pokud je ve hře vůbec k dispozici.

Vývojáři pracující na multiplatformních titulech se obvykle zaměří na nejnižšího společného jmenovatele, což znamená Tier 1 VRS. Existuje jen několik vývojářů, kteří se vydali ze své cesty k podpoře Tier 2 VRS na podporovaném hardwaru (id Software používá Tier 2 VRS na Doom Eternal pro Xbox Series X, například), ale velká většina moderních AAA her buď nepodporuje VRS, nebo používá tento přístup úrovně 1.

Tak jako Taktika Gears ukazuje, správná implementace úrovně 2 od vývojáře nabízí nejlepší kvalitu obrazu a výkon. Je pravda, že DLSS a FSR poskytují vývojářům snadné řešení pro zlepšení výkonu v počítačových hrách. Ale správný Tier 2 VRS může představovat přibližně 20% zvýšení pro sotva jakýkoli rozdíl v kvalitě obrazu, a to je příliš dobré na to, abychom to ignorovali.

Tento článek je součástí ReSpec – průběžný dvoutýdenní sloupek, který zahrnuje diskuze, rady a podrobné zprávy o technologiích, které stojí za hraním na PC.

Doporučení redakce

  • Snažil jsem se znovu prožít zapomenuté dědictví Halo jako franšízy pro Mac – a byla to katastrofa
  • S exkluzivními PC partnerstvími prohrává každý
  • Nejhorší PC porty všech dob – a proč byly tak špatné
  • Jak generativní AI vytvoří hry s „širšími, většími a hlubšími světy“
  • Bolí mě to říkat, ale oficiálně není čas být PC hráčem

Upgradujte svůj životní stylDigitální trendy pomáhají čtenářům mít přehled o rychle se měnícím světě technologií se všemi nejnovějšími zprávami, zábavnými recenzemi produktů, zasvěcenými úvodníky a jedinečnými náhledy.