Konsolės vis dar turi pranašumą ir kenkia žaidimams kompiuteriu

Ši istorija yra Jacob Roach ReSpec serijos dalis, apimanti kompiuterinių žaidimų ir aparatinės įrangos pasaulį.

The kompiuterinių žaidimų mirtis. Tokia tema buvo aptariama pastarąsias kelias savaites, kai vienas prievadas po prievado į asmeninį kompiuterį atkeliavo pragaištingomis būsenomis. Kompiuteriniai žaidimai nėra mirę, tačiau jei ši tendencija tęsis, sunku rekomenduoti pasiimti bet kokį naują asmeninio kompiuterio leidimą, bent jau prieš tai, kai jis gaus daugybę neišvengiamų pataisų.

Norėčiau, kad galėčiau pateikti vieną sprendimą kompiuterinių žaidimų problemoms spręsti, bet negaliu. Sąrašas didžiulis. Tačiau yra viena dėmesio sritis, kuri gali labai padėti situacijai, ir čia konsolės vis dar turi pranašumą prieš asmeninius kompiuterius.

Mikčiojimo šaltinis

Kalbant apie tai, jūsų žaidimuose mikčioja vienas dalykas: pailgėja atvaizdavimo laikas. Kažkas trumpam užkimšo vamzdį ir, nors tai išspręsta, tarp vieno kadro ekrane ir kito ekrane atsiranda laiko tarpas. Tai mikčiojimas.

Bet kas užkemša vamzdžius? Daugeliu atvejų asmeniniame kompiuteryje matome šešėlių kompiliavimo mikčiojimą. Čia CPU turi siųsti instrukcijas (shader) į GPU ir išversti jas iš programinės įrangos kodo į aparatinės įrangos kodą. Tai yra šaltinis mikčioti tokiuose žaidimuose kaip Gothamo riteriaidaugeliu atvejų.

Mes turime geras sprendimas šešėlių kompiliacijos mikčiojimui. Pirmasis yra išankstinis šešėlių sudarymas Uncharted: Legacy of Thieves daro kompiuteryje. Iš anksto įsigykite instrukcijas atmintyje, kad jums nereikėtų vargti su kompiliavimu, kol žaidimas veikia. Kitas yra asinchroninis kompiliavimas. Šiuolaikiniai procesoriai, tokie kaip Core i5-13600K turėti prieigą prie a tonų gijų, todėl gijos, kurios neduoda daug naudos, gali susitvarkyti su kompiliavimu būsimoms sekcijoms, kol žaidžiate.

Tai nėra paprasti sprendimai, bet jie veikia. Kitas pagrindinis mikčiojimo šaltinis, kurį matome, yra mikčiojimas skersai arba pakrovimas. Taip yra dėl Žvaigždžių karų Jedi: Išgyvenęs, žaidimas, kuris pradėtas su daugybe našumo problemų. Čia atvaizdavimo laiko šuolis atsiranda dėl to, kad žaidimas įkelia naujų duomenų, kai keliaujate per pasaulį.

Svarbu juos atskirti, nes jų sprendimai yra labai skirtingi. Shader kompiliavimas mikčioja, kai ekrane įvedamas naujas šešėlių efektas. Vieno pikselio šešėliavimas gali turėti kelis efektų sluoksnius, todėl sprogimas arba elemento paėmimo efektas yra tos sritys, kuriose paprastai matote šešėlių kompiliavimo mikčiojimą.

Perėjimas mikčioja, kai jūsų personažas praeina tam tikros rūšies pakrovimo zoną. Jei ekrane nevyksta nieko ypač verto dėmesio, yra didelė tikimybė, kad pamatysite perėjimo mikčiojimą, o ne šešėlių rinkinio mikčiojimą.

Žvaigždžių karų Jedi: Išgyvenęs yra geras šios dinamikos pavyzdys. Žaidimo pradžioje „Coruscant“ didelis laivas atsitrenkia į platformą ir trumpas, nedidelis šešėlių kompiliacijos mikčiojimas. Tačiau vėliau, Koboh, kai įvažiuojate arba išeinate iš Pyloon's Saloon, maždaug 10 sekundžių intensyvus mikčiojimas. Tai traversinis mikčiojimas.

Kūrėjai turi sprendimų, skirtų šešėlių kompiliavimo mikčiojimui, net ir tokiuose varikliuose, kaip „Unreal Engine 4“, su kuriais ypač sunku ginčytis šiame skyriuje. Matėme daug su šešėliu susijusių mikčiojimo, ištaisytų tokiuose žaidimuose kaip Hogvartso palikimas, ir žaidimai kaip Atominė širdisbuvo paleisti be mikčiojimo dėl intensyvaus išankstinio kompiliavimo proceso. Situacija dėl skersinio mikčiojimo yra sudėtingesnė.

Kitos kartos Krakenas

Tiek PS5 ir Xbox serija X turi specialius aparatūros išskleidimo procesorius. Pasak Sony Mark Cerny, specialus procesorius, kuris naudoja Oodle Kraken dekompresijos biblioteką PS5 gali atlikti suspaudimo darbus devyni AMD Zen 2 šerdys. „Xbox“ turi „Microsoft“ „DirectStorage“. įdiegta sistema, kurioje taip pat yra dekompresinis procesorius, kuris pagreitina įkėlimo laiką ir, svarbiausia, išteklių srautinį perdavimą.

Srautinis duomenų srautas iš SSD yra ta vieta, kur mikčiojimas atsiranda, o tai yra daug sudėtingesnė problema, kurią reikia išspręsti kompiuteryje. Kompiuteriai ne tik neturi specialios dekompresijos aparatūros, bet ir dėl SSD specifikacijų įvairovės sunku patikimai padidinti srautinio perdavimo našumą keliose sistemose.

Kompiuteryje dekompresija yra procesoriaus užduotis. Duomenys perduodami srautiniu būdu iš SSD, tačiau juos reikia išspausti, kol jie perduodami, todėl dažnai mikčioja. Speciali dekompresijos aparatūra PS5 ir Xbox serija X Dėl to trūkčioja daug mažiau, nepaisant to, kad jų centriniai procesoriai nėra tokie galingi kaip šiuolaikiniame aukščiausios klasės asmeniniame kompiuteryje.

Yra šios problemos sprendimų asmeniniame kompiuteryje, tačiau jie dar neveikia. „DirectStorage“ yra prieinama asmeninių kompiuterių naudotojams ir padeda pagerinti įkėlimo laiką bei srautinį perdavimą naudojant GPU dekompresiją. Problema ta, kad šiuo metu turime tik vieną žaidimą su „DirectStorage“, Išsakytas, ir tai nenaudoja GPU dekompresijos. Tai tik pagerina įkėlimo laiką, šiek tiek pralenkdama a PS5.

Kiekviename kitame žaidime procesas yra toks pat. Ištekliai iš saugyklos perkeliami į sistemos atmintį, CPU juos išglaudina ir tada nukopijuojami į GPU atmintį. Šis daug darbo reikalaujantis procesas tikriausiai yra priežastis, kodėl mes matėme VRAM naudojimas didėja tokia aukšta naujausiuose leidimuose, nes žaidimai yra sukurti konsolėms, kuriose nėra atminties kliūties, kuri šiuo metu yra kompiuteryje.

„DirectStorage“ yra vienas iš sprendimų, tačiau tai nėra vienintelis būdas pagerinti pagrindines kompiuterio mikčiojimo problemas. Tinkamas procesoriaus mastelio keitimas yra sprendimas, kuris buvo nepakankamai išnaudotas, ypač Unreal Engine 4 leidimuose. Šis variklis daugiausia sukurtas veikti dviem procesoriaus gijomis ir, kaip matote, tokiuose žaidimuose kaip Žvaigždžių karų Jedi: Išgyvenęs, Likusios gijos neatlieka daug darbo, jei tokių yra.

Nepaisant to, kad konsolės turi mažiau skaičiavimo galios nei šiuolaikiniai kompiuteriai, kūrėjai kuria žaidimus platformoms, kurios neturi didelių išteklių srautinio perdavimo kliūčių. Žinoma, vis tiek galite pasiekti didesnį našumą ir vaizdo kokybę aukščiausios klasės kompiuteryje, tačiau tai kainuoja mikčiojimas, sumažinta tekstūros skiriamoji geba ir VRAM apribojimai, kurių nėra konsolėje arba bent jau yra toli ne toks stiprus.

Nvidia atsakymas

Gegužės pradžioje Nvidia pateikė mokslinį darbą į „Siggraph 2023“ – kasmetinę konferenciją, kurioje pagrindinis dėmesys skiriamas kompiuterinės grafikos pažangai, pavadinimu „Atsitiktinės prieigos neuroninis medžiagų tekstūrų suspaudimas“. Straipsnyje siūloma sistema, kurioje a Neuroninis tinklas tvarko tekstūrų glaudinimą ir dekompresiją, ir pagal jį sistema gali saugoti 16 kartų daugiau duomenų tiek pat vietos, kaip ir tradicinė blokų pagrindu sukurta sistema. suspaudimas.

Tai vadinama Neural Texture Compression (NTC). Išsamesnė tos pačios saugojimo vietos faktūrų detalė tikrai yra patraukli galimybė – kaip matėme Atsisakė ir Resident Evil 4 Perdaryti, tekstūros kokybė iš tikrųjų gali būti daug prastesnė asmeniniame kompiuteryje nei konsolėse, kai scenarijus apribotas VRAM, tačiau tikrasis pranašumas yra tai, kad NTC sukurtas duomenims išskleisti vykdymo metu.

Pasak „Nvidia“, yra šiek tiek papildomų išlaidų, palyginti su specialiais dekompresijos procesoriais, tačiau tyrėjai sako, kad jie tikisi, kad šios pridėtinės išlaidos bus mažesnės, kai bus pritaikytos realiuoju laiku perteikimas. Dar svarbiau yra tai, kad dekompresija gali įvykti tiesiogiai GPU, apeinant procesorių ir visiškai nereikalingą specialią aparatinę įrangą.

Ar tai išspręs mikčiojimo problemas ir VRAM augimą, kamuojančius kompiuterinius žaidėjus? Nežinau. Kol kas tai tik mokslinis darbas, o jei pamatysime, kad NTC įtrauktas vaizdo plokštės, tai tikriausiai kelios kartos. Tikėtina, kad tai nebus tokia parduodama funkcija Nvidia Deep Learning Super Sampling (DLSS) yra, arba.

Tačiau tai žada daug. „DirectStorage“, kad ir kaip skambėtų, kompiuteriniuose žaidimuose nepasitvirtino taip, kaip aš tikėjausi. Techninė įranga ją palaiko, programinė įranga yra, bet mes tiesiog neturime žaidimų, kurie išnaudotų aparatinės įrangos GPU dekompresiją, kad priartėtų prie to, ką šiuo metu siūlo konsolės. Šis sprendimas gali būti lengviau valdomas kūrėjams ir mažiau reiklus aparatinei įrangai.

Mes kol kas nežinome. Tuo tarpu aš sukryžiusiu pirštus, kad likusį 2023 m. laikotarpį būtų kompiuterių leidimų, kurie iš tikrųjų veikia bent jau tol, kol pamatysime daugiau sumanių būdų, kaip kūrėjai ir pardavėjai nori išspręsti aiškią kompiuterio problemą žaidimų.

Redaktorių rekomendacijos

• „Ratchet & Clank“ debiutuoja revoliucine grafikos technologija kompiuteryje
• Paprašiau kūrėjų paaiškinti, kodėl 2023 m. kompiuterių prievadai veikia kaip šiukšlės
• Kaip generatyvus AI sukurs žaidimus su „platesniu, didesniu ir gilesniu pasauliu“
• Kaip virusinis bodycam žaidimas privertė internetą manyti, kad tai tikra filmuota medžiaga
• Žaidimų nešiojamieji kompiuteriai mums vis dar meluoja ir darosi dar sudėtingiau