Konzole imajo še vedno prednost, kar škoduje igranju računalniških iger

Ta zgodba je del serije ReSpec Jacoba Roacha, ki pokriva svet računalniških iger in strojne opreme.

The smrt računalniških iger. To je bila tema zadnjih nekaj tednov, pri čemer vrata za vrati za vrati prihajajo na PC v katastrofalnih stanjih. Računalniško igranje iger ni mrtvo, a če se bo ta trend nadaljeval, je težko priporočiti izbiro katere koli nove izdaje za osebni računalnik, vsaj preden prejme vrsto neizogibnih popravkov.

Želim si, da bi lahko zagotovil eno samo rešitev za težave, s katerimi se soočajo računalniške igre, vendar ne morem. Seznam je ogromen. Vendar obstaja eno področje, ki bi lahko zelo pomagalo situaciji, in to je, kjer imajo konzole še vedno prednost pred osebnimi računalniki.

Vir jecljanja

Ko gre za to, obstaja ena stvar, ki povzroča zatikanja v vaših igrah: skok v času upodabljanja. Nekaj ​​je za kratek trenutek zamašilo cev in medtem ko je to urejeno, obstaja časovna vrzel med enim okvirjem, ki se prikaže na vašem zaslonu, in naslednjim. To je jecljanje.

Toda kaj zamaši cevi? V mnogih primerih na osebnem računalniku opazimo jecljanje prevajanja senčil. Tukaj mora CPE poslati navodila (shaderje) GPE-ju in jih prevesti iz kode programske opreme v kodo strojne opreme. To je vir jecljanje v igrah, kot so Gotham Knightsv mnogih primerih.

Imamo dobra rešitev za zatikanja kompilacije senčil. Prvi je predhodno prevajanje senčil, kot je Uncharted: Legacy of Thieves počne na osebnem računalniku. Vnaprej pridobite navodila, shranjena v pomnilniku, tako da se vam med izvajanjem igre ne bo treba truditi s prevajanjem. Drugi je asinhrono prevajanje. Sodobni procesorji, kot je Core i5-13600K imajo dostop do a ton niti, tako da lahko niti, ki ne delajo veliko, med igranjem poskrbijo za prevajanje za prihajajoče razdelke.

Niso preproste rešitve, vendar delujejo. Drugi glavni vir zatikanja, ki ga vidimo, je zatikanje pri prečkanju ali nalaganju. To velja za Vojna zvezd Jedi: Preživeli, igra, ki lansiran s številnimi težavami pri delovanju. Pri tem skok v času upodabljanja prihaja iz igre, ki nalaga nove podatke, ko potujete po svetu.

Pomembno je razlikovati med obema, ker imata precej različne rešitve. Zatikanje kompilacije senčil se zgodi, ko je na zaslonu uveden nov učinek senčila. Senčenje ene slikovne pike ima lahko več plasti učinkov, zato sta eksplozija ali učinek pobiranja predmeta tista področja, na katerih običajno opazite zatikanje kompilacije senčil.

Jecljanje pri prehodu se zgodi, ko vaš lik prečka območje nakladanja neke vrste. Če se na zaslonu ne dogaja nič posebej omembe vrednega, obstaja velika verjetnost, da vidite jecljanje prečkanja in ne jecljanje kompilacije senčil.

Vojna zvezd Jedi: Preživeli je dober primer te dinamike. Na začetku igre na Coruscantu se velika ladja zaleti v platformo in pride do kratkega manjšega zatikanja kompilacije senčil. Kasneje, na Kobohu, ko vstopite ali izstopite iz Pyloonovega salona, ​​je približno 10 sekund intenzivnega jecljanja. To je prečkanje.

Razvijalci imajo rešitve za motnje kompilacije senčil, tudi na motorjih, kot je Unreal Engine 4, ki jih je v tem oddelku še posebej težko rešiti. Videli smo veliko zatikanj, povezanih s senčili, popravljenih v igrah, kot je Hogwartsova zapuščina, in igre, kot so Atomsko srceso začeli brez zatikanj zaradi intenzivnega postopka predkompilacije. Situacija pri prečkanju jecljanja je bolj zapletena.

Kraken naslednje generacije

Oba PS5 in Xbox Series X imajo namenske procesorje za dekompresijo strojne opreme. Po besedah ​​Sonyjevega Marka Cernyja, namenski procesor, ki uporablja dekompresijsko knjižnico Oodle Kraken na PS5 zmore kompresijsko delo devet AMD Zen 2 jedra. Xbox ima Microsoftov DirectStorage vzpostavljen sistem, ki vključuje tudi namenski procesor za dekompresijo za pospešitev časa nalaganja in, kar je kritično, pretakanje sredstev.

Pri pretakanju podatkov s pogona SSD pride do zatikanja pri prečkanju, na osebnem računalniku pa je veliko zahtevneje rešiti to težavo. Ne samo, da osebni računalniki nimajo namenske strojne opreme za dekompresijo, ampak tudi nabor specifikacij SSD diskov otežuje zanesljivo prilagajanje zmogljivosti pretakanja v več sistemih.

V osebnem računalniku je dekompresija naloga CPE-ja. Podatki se pretakajo s SSD-ja, vendar jih je treba med prenosom razpakirati, kar pogosto povzroči zatikanje pri prehodu. Namenska strojna oprema za dekompresijo na PS5 in Xbox Series X povzroči veliko manj zatikanj pri prehodu, kljub dejstvu, da njihovi procesorji niso tako zmogljivi kot tisti, ki so na voljo v sodobnem osebnem računalniku višjega razreda.

V osebnem računalniku obstajajo rešitve za to težavo, vendar še ne delujejo. DirectStorage je na voljo uporabnikom osebnih računalnikov in pomaga izboljšati čas nalaganja in pretakanje prek dekompresije GPE. Težava je v tem, da imamo trenutno samo eno igro z DirectStorage, Zapuščeno, in ne izkorišča dekompresije GPE. Samo izboljša čas nalaganja in nekoliko prehiti a PS5.

V vsaki drugi igri je postopek enak. Sredstva se prenesejo iz pomnilnika v sistemski pomnilnik, CPE jih razpakira, nato pa se kopirajo v pomnilnik GPE. Ta delovno intenziven proces je verjetno razlog, zakaj smo videli Uporaba VRAM-a se poveča tako visoko v nedavnih izdajah, saj so igre razvite za konzole, ki nimajo ozkega grla v pomnilniku, ki je trenutno prisotno na osebnem računalniku.

DirectStorage je ena od rešitev, vendar ni edini način za izboljšanje večjih težav z zatikanjem prečkanja na osebnem računalniku. Pravilno skaliranje procesorja je rešitev, ki je bila premalo uporabljena, zlasti za izdaje Unreal Engine 4. Ta motor je zasnovan predvsem za delovanje na dveh nitih CPE, in kot lahko vidite v igrah, kot so Vojna zvezd Jedi: Preživeli, preostale niti ne opravljajo veliko dela, če sploh.

Kljub dejstvu, da imajo konzole manjšo računalniško moč kot sodobni osebni računalniki, razvijalci načrtujejo igre za platforme, ki nimajo večjih ozkih grl pri pretakanju sredstev. Zagotovo lahko še vedno dosežete višjo zmogljivost in vizualno kakovost na računalniku višjega cenovnega razreda, vendar to pride za ceno zatikanja, zmanjšana ločljivost teksture in omejitve VRAM-a, ki niso prisotne na konzoli ali pa so vsaj daleč manj huda.

Nvidiin odgovor

V začetku maja je Nvidia oddal raziskovalno nalogo na Siggraph 2023 — letno konferenco, osredotočeno na napredek v računalniški grafiki — z naslovom »Nevronska kompresija materialnih tekstur z naključnim dostopom«. Članek predlaga sistem, kjer a nevronska mreža skrbi za stiskanje in dekompresijo tekstur in v skladu z njo lahko sistem shrani 16-krat več podatkov v enako količino prostora kot tradicionalni blokovni sistem. stiskanje.

Imenuje se kompresija nevronske teksture (NTC). Več podrobnosti v teksturah za isti prostor za shranjevanje je vsekakor privlačna možnost - kot smo videli pri Zapuščeno in Resident Evil 4 Remake, kakovost teksture je lahko dejansko veliko nižja na osebnem računalniku kot na konzolah v scenarijih, omejenih z VRAM-om, vendar je prava prednost ta, da je NTC zasnovan za dekompresijo podatkov med izvajanjem.

Po besedah ​​Nvidie je v primerjavi z namenskimi dekompresijskimi procesorji nekaj dodatnih stroškov, vendar raziskovalci pravijo, da pričakujejo, da bodo ti stroški manjši, ko bodo uporabljeni v realnem času upodabljanje. Bolj pomembno je, da se dekompresija lahko zgodi neposredno na GPE, mimo CPE in potrebe po namenski strojni opremi v celoti.

Ali bo to rešilo težave z zatikanjem in dvigi VRAM-a, ki pestijo računalniške igričarje? Nevem. Zaenkrat je to samo raziskovalni članek in če bomo videli vključitev NTC grafične kartice, je verjetno nekaj generacij stran. Verjetno ne bo tržna funkcija, kot je Nvidia Deep Learning Super Sampling (DLSS) je bodisi.

Obeta pa veliko. DirectStorage, kolikor koli odgovor se sliši, se v računalniških igrah ni uresničil tako, kot bi upal. Strojna oprema to podpira, programska oprema je na voljo, vendar preprosto nimamo iger, ki bi izkoriščale strojno dekompresijo GPE, da bi se približale temu, kar trenutno ponujajo konzole. Ta rešitev je morda bolj obvladljiva za razvijalce in manj zahtevna glede strojne opreme.

Za zdaj ne vemo. Medtem pa držim pesti, da bodo do konca leta 2023 na voljo izdaje za osebne računalnike, ki bodo dejansko delovale na vsaj dokler ne vidimo več pametnih načinov, s katerimi se želijo razvijalci in prodajalci lotiti tega, kar je očitna težava z osebnimi računalniki igranje.

Priporočila urednikov

• Ratchet & Clank bosta predstavila revolucionarno grafično tehnologijo na osebnem računalniku
• Razvijalce sem prosil, naj pojasnijo, zakaj vrata za računalnike leta 2023 delujejo kot smeti
• Kako bo generativni AI ustvaril igre s "širšimi, večjimi in globljimi svetovi"
• Kako je virusna igra bodycam prevarala internet, da je mislil, da gre za resničen posnetek
• Igralni prenosniki nam še vedno lažejo in postaja še bolj zapleteno