Консолі все ще мають перевагу, і це шкодить комп’ютерним іграм

Ця історія є частиною серії ReSpec Джейкоба Роуча, яка охоплює світ комп’ютерних ігор та апаратного забезпечення.

The смерть комп'ютерних ігор. Це було темою, яка актуальна протягом останніх кількох тижнів, порт за портом за портом надходив на ПК у катастрофічному стані. Комп’ютерні ігри ще не вмерли, але якщо ця тенденція збережеться, важко рекомендувати будь-який новий випуск для ПК, принаймні до того, як він отримає низку неминучих виправлень.

Я хотів би надати єдине рішення для проблем, з якими стикаються комп’ютерні ігри, але я не можу. Список величезний. Але є одна сфера уваги, яка може значно допомогти ситуації, і це те, де консолі все ще мають перевагу над ПК.

Джерело заїкання

Коли справа доходить до справи, є одна річ, яка викликає заїкання у ваших іграх: сплеск часу рендерингу. Щось на короткий момент засмітило трубу, і поки це вирішується, існує проміжок у часі між одним кадром, який відображається на вашому екрані, та наступним. Це заїкання.

Але що засмічує труби? У багатьох випадках на ПК ми бачимо заїкання компіляції шейдерів. Саме тут центральний процесор повинен надсилати інструкції (шейдери) до графічного процесора та перекладати їх із програмного коду в апаратний код. Це джерело заїкатися в іграх, як Лицарі Готемау багатьох випадках.

Ми маємо хороше рішення для заїкання компіляції шейдерів. Перший — попередня компіляція шейдерів Uncharted: Legacy of Thieves робить на ПК. Заздалегідь отримайте інструкції, збережені в пам’яті, щоб вам не довелося метушитися з компіляцією під час роботи гри. Інший — асинхронна компіляція. Сучасні процесори, такі як Core i5-13600K мати доступ до a тонна потоків, тому потоки, які не роблять багато, можуть обробляти компіляцію для майбутніх розділів під час гри.

Це не прості рішення, але вони працюють. Іншим основним джерелом заїкань, які ми бачимо, є затримки проходження або завантаження. Це справа для Зоряні війни Джедай: Вижив, гра, яка запущено з рядом проблем з продуктивністю. Тут сплеск часу візуалізації відбувається через те, що гра завантажує нові дані, коли ви подорожуєте світом.

Важливо розрізняти їх, оскільки вони мають різні рішення. Заїкання компіляції шейдера трапляється, коли на екрані з’являється новий ефект шейдера. Затінення одного пікселя може мати кілька рівнів ефектів, тому вибух або ефект від підняття предмета є областями, де ви зазвичай бачите заїкання компіляції шейдера.

Заїкання при обході відбувається, коли ваш персонаж проходить певну зону завантаження. Якщо на екрані не відбувається нічого особливо вартого уваги, є хороший шанс, що ви бачите заїкання обходу, а не заїкання компіляції шейдера.

Зоряні війни Джедай: Вижив є хорошим прикладом цієї динаміки. На початку гри на Корусанті великий корабель врізається в платформу, і відбувається коротке незначне заїкання компіляції шейдерів. Пізніше, на Кобо, коли ви входите або виходите з салону Pyloon, ви можете побачити приблизно 10 секунд інтенсивного заїкання. Це траверсальне заїкання.

Розробники мають рішення для заїкання компіляції шейдерів, навіть на движках, таких як Unreal Engine 4, з якими особливо важко сперечатися в цьому відділі. Ми бачили багато заїкань, пов’язаних із шейдерами, виправлених у таких іграх, як Гоґвортська спадщина, і такі ігри Атомне серцебули запущені без запинань завдяки інтенсивному процесу попередньої компіляції. Ситуація з траверсальним заїканням складніша.

Кракен нового покоління

Обидва PS5 і Xbox Series X мають спеціальні апаратні процесори декомпресії. За словами Марка Черні з Sony, спеціальний процесор, який використовує бібліотеку декомпресії Oodle Kraken на PS5 може впоратися з роботою стиснення дев'ять AMD Zen 2 ядер. У Xbox є DirectStorage від Microsoft наявна система, яка також включає спеціальний процесор для декомпресії, щоб пришвидшити час завантаження, і, що важливо, потокове передавання активів.

Потокова передача даних із твердотільного накопичувача є місцем, де виникають затримки проходження, і це набагато складніше вирішити на ПК. Мало того, що комп’ютери не мають спеціального апаратного забезпечення декомпресії, але й діапазон характеристик твердотільних накопичувачів ускладнює надійне масштабування потокової продуктивності в кількох системах.

На ПК декомпресія – це завдання ЦП. Дані передаються з SSD, але їх потрібно розпакувати під час передачі, що часто призводить до затримок проходження. Спеціальне обладнання для декомпресії на PS5 і Xbox Series X призводить до значно меншої кількості затримок при обході, незважаючи на те, що їхні процесори не такі потужні, як ті, що доступні в сучасних ПК високого класу.

Існують рішення для цієї проблеми на ПК, але вони ще не працюють. DirectStorage доступний для користувачів ПК і допомагає покращити час завантаження та потокову передачу через декомпресію GPU. Проблема в тому, що зараз у нас є лише одна гра з DirectStorage, Відмовлено, і він не використовує декомпресію GPU. Це лише покращує час завантаження, трохи випереджаючи a PS5.

У кожній іншій грі процес такий самий. Ресурси переносяться зі сховища в системну пам’ять, ЦП розпаковує їх, а потім копіює в пам’ять графічного процесора. Цей трудомісткий процес, ймовірно, є причиною, чому ми побачили Зростає використання VRAM так високо в останніх випусках, оскільки ігри розроблені для консолей, які не мають вузького місця пам’яті, яке зараз є на ПК.

DirectStorage — це одне з рішень, але це не єдиний спосіб усунути основні проблеми затримки проходження на ПК. Правильне масштабування ЦП — це рішення, яке мало використовується, особливо для випусків Unreal Engine 4. Цей движок створено здебільшого для роботи з двома потоками процесора, і, як ви можете бачити в таких іграх Зоряні війни Джедай: Вижив, решта потоків не роблять багато роботи, якщо взагалі є.

Незважаючи на те, що консолі мають меншу обчислювальну потужність, ніж сучасні ПК, розробники створюють ігри для платформ, які не мають серйозних перешкод для потокового передавання ресурсів. Безумовно, ви все ще можете досягти вищої продуктивності та якості зображення на ПК високого класу, але це коштує заїкання, знижена роздільна здатність текстур і обмеження VRAM, яких немає на консолі або, принаймні, далеко менш тяжкий.

Відповідь Nvidia

На початку травня Nvidia подала наукову роботу до Siggraph 2023 — щорічної конференції, зосередженої навколо прогресу в комп’ютерній графіці — під назвою «Нейронне стиснення текстур матеріалів із довільним доступом». У документі пропонується система, де a нейронна мережа обробляє стиснення та розпакування текстур, і згідно з нею система може зберігати в 16 разів більше даних у тому самому обсязі, що й традиційна блокова система. стиснення.

Це називається стисненням нейронної текстури (NTC). Більше деталей у текстурах для того самого простору для зберігання, безумовно, є привабливим варіантом — як ми бачили з Forspoken і Обитель зла 4 римейк, якість текстур насправді може бути набагато нижчою на ПК, ніж на консолях у сценаріях з обмеженням VRAM, але справжня перевага полягає в тому, що NTC розроблено для розпакування даних під час виконання.

Згідно з Nvidia, є невеликі накладні витрати порівняно зі спеціальними процесорами декомпресії, але Дослідники кажуть, що вони очікують, що ці накладні витрати будуть меншими, якщо їх застосувати до реального часу візуалізація. Більш важливим є те, що декомпресія може відбуватися безпосередньо на графічному процесорі, минаючи центральний процесор і потребу в спеціальному обладнанні повністю.

Чи вирішить це проблеми із заїканням і зростанням пам’яті VRAM, які мучать геймерів ПК? Не знаю. Наразі це лише дослідницька стаття, і якщо ми побачимо, що NTC буде включено відеокарти, ймовірно, через кілька поколінь. Ймовірно, це не буде комерційною функцією Nvidia Deep Learning Super Sampling (DLSS) є, або.

Але це багатообіцяюче. Як би це не звучало, DirectStorage не матеріалізувався в комп’ютерних іграх так, як я сподівався. Апаратне забезпечення це підтримує, програмне забезпечення доступне, але ми просто не маємо ігор, які використовують апаратну декомпресію GPU, щоб наблизитися до того, що зараз пропонують консолі. Це рішення може бути більш зручним для розробників і менш вимогливим до обладнання.

Наразі не знаємо. Тим часом я схрещую пальці, щоб до кінця 2023 року вийшли релізи ПК, які справді функціонуватимуть на принаймні до тих пір, поки ми не побачимо більше розумних способів, якими розробники та постачальники хочуть вирішити цю очевидну проблему з ПК ігри.

Рекомендації редакції

• Ratchet & Clank представить революційну графічну технологію на ПК
• Я попросив розробників пояснити, чому порти ПК у 2023 році працюють як сміття
• Як генеративний штучний інтелект створить ігри з «ширшими, більшими та глибшими світами»
• Як вірусна гра з бодікамерою змусила Інтернет подумати, що це справжні кадри
• Ігрові ноутбуки все ще брешуть нам, і це стає ще складнішим