Xbox Series X: Какво означават 12 терафлопа за графиката и геймплея?

След обявяването на Xbox Series X, едно от първите неща, с които Microsoft се похвали бяха 12-те терафлопа, чиято мощност притежава графичния процесор на конзолата. Това не е точен бенчмарк, но въпреки това е голямо и впечатляващо число – двойно по-голямо от това на Xbox One X, настоящата най-мощна конзола и изпреварваща всички, освен най-високия клас графични карти. Макар и все още да не знаем спецификациите на PlayStation 5, можем да очакваме да се доближи поне до подобни на гореспоменатите показатели. 

Какво значи 12 терафлопа?

Казано на прост език, това ниво на мощност означава, че 4K резолюция при 60 кадъра в секунда – и 1080p при 120 кадъра в секунда – вероятно ще се превърне в очакваното ниво на производителност за игрите занапред. Но отвъд по-високите разделителни способности и по-добрата честота на кадрите, какво всъщност означава повече толкова мощ за следващите поколения игри? IGN интервюираха няколко души в бранша, за да разберат как това ниво на мощност всъщност може да повлияе на игрите, които ще играем в следващото поколение.

Не просто по-добра графика, ами и по-добри симулации

Тъй като хардуерът става по-мощен, той главно дава възможност за две неща: по-добра графика и по-добра производителност. От страна на производителността е лесно да разберем какъв ще е крайния ефект – игрите ще се зареждат по-бързо, ще имат по-висока честота на кадрите и ще забавят по-малко при на интензивни моменти по време на геймплея. „По-добрата графика“ обаче понякога е малко по-трудна за схващане. Разбира се, в края на краищата просто може да се каже, че нещата ще „изглеждат по-добре“, но зад кулисите се случва много повече, отколкото просто да бъде реализирано по-фотореалистично изображение.

Жизнено важна съставка за правенето на игри с повече реализъм са по-добрите и по-точни симулации. Обикновените неща в реалния свят като вода, плат и коса са известни с трудоемкото реалистично симулиране, но по-мощният графичен процесор означава повече възможности за рендериране на тези системи, без да има ощетяване на крайния резултат.

„Дим, вода, вятър – подобни неща са чудесни за обработка от GPU“, казва Bruce Straley, бивш креативен директор на Naughty Dog. Чудесен пример за това са косата и козината; дори и лицата на героите да стават все по-фотореалистични през изминалите години, косата често изглежда като струпани, пластични кичури. „Винаги е било доста трудно да се направи наистина добра коса. При това коса, реагираща в различни среди – коса и вода, коса и вятър, коса и гел за коса, са все реакции, които могат да бъдат обработени “, казва Straley.

Едно от най-големите предизвикателства – рендерирането на на множество симулации наведнъж

По-старият хардуер със сигурност може да рендерира тези системи, за които говорим, но ако те бяха твърде сложни – или присъства голямо наличие от тях, работещи успоредно, като кичури коса, духани от вятъра или симулирайки намокряне – тогава вашия framerate ще падне до толкова ниски нива, че ще е невъзможно да играете. Наличието на повече терафлопи означава повече възможности за извършване на операциите, необходими за плавното рендериране на тези системи в реално време.

„В края на краищата повече терафлопи означава повече възможности за графичния процесор да обработва различни аспекти от играта“, казва Elijah Freeman, вицепрезидент на игрите във Virtuos, студио, специализирано в пренасяне и ремастериране на игри за нови системи. „Това означава, че една игра може да прави по-впечатляващи неща едновременно с по-малко компромиси. Например, ще видите много по-високи кадри. Ако сегашното поколение конзоли ви предлага 30 или 60 fps, следващото поколение ще ви предлага 4K визуализации при 60 fps, комбинирани с 1080p при 120 fps. Игрите ще изглеждат и вървят гладко при високи разделителни способности.“

По-широка достъпност до мощни инструменти означава по-красиви игри

Нивата на мощност като 12-те терафлопа на Series X дават възможност за използване на графични техники отвъд просто опити за постигане на фотореализъм, които избягват тайнствената долина. Няколко разработчици посочиха стилизираното рендериране, което Pixar прави, като по-достъпно благодарение на рейтрейсинга при Series X.

Повече възможности благодарение на рейтрейсинг

„Рейтрейсинга е може би най-голямата разлика между това, което графиката в игра може да постигне и това, което VFX и филмовата графика могат да правят“, казва Bryant Cannon, водещ разработчик в Night School Studio, разработчик на Oxenfree and Afterparty. „ „С рейтрейсинг те всъщност симулират светлините, отскачащи от източник на светлина към различни повърхности.“

Рейтрейсинга се използва за точно симулиране на светлина, отражения и сенки, наред с други неща – не просто да ги приближава до реалността или „фалшифицира“, както повечето игри в момента. Тази технология е възможна в компютърните игри от края на 2018 г., когато Nvidia лансира своята серия графични карти RTX, но е изключително взискателна към графичния хардуер и все още не е възприета от игралната индустрия като цяло. Xbox Series X (и вероятно PlayStation 5, чиито пълни характеристики все още не са обявени) ще бъде първият път, когато технологията е достъпна за конзолни разработчици и играчи.

„Нещо като система за рендериране на Pixar ще разчита предимно на SSS (подповърхностно разсейване на лъчите) за постигане на различни тоналности при плътта и кожата“, казва Straley. „Ако трябваше да постигнем ефект, подобен на The Incredibles, където светлината преминава през ушите на нашия герой – ние в Naughty Dog по-скоро го фалшифицирахме. Имахме всякакви начини да го симулираме, но не беше реалистично. Ако сега мога да напиша шейдър, който има подповърхностно разсейване на лъчите и добавя рейтрейсинг, тогава повече хора ще могат да постигнат подобен ефект. „

Макар и най-добрите разработчици в бизнеса винаги да са успявали да направят игрите да изглеждат страхотно, тези графични подобрения означават, че вече не е нужно да сте магьосник, за да постигате подобни илюзии. Разработчици, които в момента трябва да дават приоритет на ресурсите за обработка на системите за рендериране и симулация, които са необходими, за да работи тяхната игра, сега могат да разполагат с повече от тези ресурси.

Всичко това ще бъде по-достъпно за малките екипи

„Всички тези неща ще бъдат по-достъпни за по-малки екипи,“ казва ветеран разработчик с технически и творчески опит (който поиска да остане анонимен). „Тъй като машината обработва толкова голяма част от натоварването; голяма част от нещата, които трябва да направим от наша страна, за подобен ефект, сега са ни предоставени.“

Това включва неща като сблъсъци – в мащаба на милиони за един кадър – или базирани на воксел системи като Minecraft, но при значително по-висока разделителна способност; това просто не би било възможно при по-стария хардуер. „Така че можете да имате съдове, които са направени от воксели, в които има течни воксели,“ казва разработчикът, „и когато са изложени на въздух и разпръснати, могат да се превърнат в огнени воксели – всички тези неща, за които преди дори не смеехме да мечтаем.“

„Реално погледнато, никога не бихме могли да стигнем до момента, в който всъщност можем да направим това, и да видим как изглежда наистина без този технологичен скок“, казва разработчикът, „и резултатите са доста зашеметяващи. Затова мисля, че това, което ще бъде по-лесно, по-специално за по-малките екипи, е да експериментират с неща, за които никога не са мислили, че може да експериментират, защото просто не са имали енджин за това.  В края на краищата нямахме възможност да го направим. И сега само грубата сила на този хардуер ще ни даде това.“

По-голяма достъпност за по-малки екипи

С повече налична мощност, разработчиците – особено тези с малки екипи и ограничени ресурси – ще могат да отделят по-малко време за оптимизиране и повече време за създаване на съдържание и системи или коригиране на грешки. „Оптимизацията отнема много повече усилия, отколкото хората осъзнават“, казва Cannon. „Важното за нас е, че получаваме производителност по подразбиране и няма нужда да отделяме много време, за да сме сигурни, че играта ни върви възможно най-бързо.“

Еволюционният характер на прехода между настоящото и следващото поколение също е от полза за разработчиците, тъй като уменията, които са научили, и инструментите, с които са работили, се пренасят към новите конзоли. Това означава, че новите конзоли са надстройка, а не изцяло ново начало.

„Чрез скоковете от предишното поколение трябваше да науча съвсем нова система. Трябваше да научите как работи [новата] архитектура “, казва анонимният разработчик. „В момента всичко е някаква еволюция. Така че нещата, които знаете как да направите, се отнасят за следващото поколение и те разделят нещата, които ще трябва да научите. Например, рейтрейсинга е нещо, което ще трябва да научите, но това не означава, че предишните методи ще бъдат хвърлени в забвение. Така че наистина живеем в интересно време, защото за първи път усещам, че задържаме познанията си които сме градили толкова време, пренасяйки ги в следващото поколение, което ни дава огромно количество огнева мощ.“

Не се отразява само върху графиката, ами и геймплея също

Приемаме за даденост, че много страхотни игри бяха възможни само поради напредъка в хардуерната мощност. Без 3D ускорение нямаше да има Quake. Battle royale игри като Fortnite и Apex Legends съществуват само защото процесорите могат да се справят едновременно с десетки и десетки играчи.

„Наличието на тези инструменти и тази сила означава, че хората имат повече възможности да се заиграват със стилове, концепции и идеи“, казва Straley. „И да се надяваме, че ще има по-интересни или смахнати идеи, които се реализират, тъй като досега нямах възможност да се заиграя с рейтрейсинг или някакво динамично глобално осветление…, което сега отваря нова възможност да мисля за дизайна на играта по различен начин, както и за изцяло нови преживявания.“

Разработчиците споделят какво най-много ги развълнува по отношение на следващото поколение конзоли

Straley сравнява новия достъп до рейтрейсинг с това как physics енджина на Havok може да бъде интегриран в проект, който позволява на повече разработчици да прилагат комплексни ефекти, когато иначе би трябвало да отделят значителни ресурси за кодиране на вътрешна физическа система.

„Една ключова област, която почти сигурно ще бележи напредък, са обемните ефекти като дим, мъгла и облаци“, казва Freeman. „Това са ефекти, които разпръскват светлина; подобни примери са представени в игри преди, но със смесени резултати.

Тези ефекти са интересни поради въздействието, което имат върху самата игра. Да, подобрените димни ефекти ще бъдат чудесни за гледане, но способността едва да виждате врага и светлината го освети веднага след като сте хвърлили димна граната, добавя нов нюанс на играта.“

Straley се съгласява, споменавайки, че хардуерът от предишното и настоящото поколение не винаги е бил в състояние да бъде в крак с дизайнерските решения, които той и неговият екип искаха да вземат. „В „The Last Of Us“ имахме система от сенки за околната среда, чиято резолюция трябваше да намалим значително; със сигурност щеше да бъде чудесно, ако можехме да постигнем този ефект с по-висока резолюция и по-голяма точност“, казва той. „С по-голяма мощ като тази на новите конзоли правят подобни начинания по-допустими.“

Симулациите на вода и огън са сред най-предизвикателни в бранша

Анонимният разработчик посочва течностите и симулацията на огън – и способността за проектиране на системи за геймплей около тези природни взаимодействия – като нещо, което би било по-възможно при хардуера от следващо поколение.

„Например, когато можете да горите вода, за да създадете газ и да видите всички онези ефекти, които се случват супер бързо на екрана с висока разделителна способност – и се опитвате да измислите начини да приложите някакъв уникален геймплей за това“, казва разработчикът. „Или начини, по които можем да осветяваме с различни цветове и да комбинираме светли цветове, за да отворим врата или да хвърлиш сянката си с други комбинации от светлина, за да отвориш нещо или да активираш нещо.“

Винаги се свежда до решения, които ще се отразят на дизайна

По-доброто и реалистично симулиране на вода беше често срещана тема между разработчиците, с които разговарях. „Това е нещо, което е наистина трудно да се направи в реално време, освен ако не е изключително опростено“, казва Cannon. „Още когато бях в Disney, работихме над игра, наречена „Where’s My Water? “, която имаше 2D симулация на вода; нещо, което на този етап можем да постигнем в момента. Но ако имаме пълна симулация на течности, която по някакъв начин може да бъде част от играта, мисля, че това би било доста интересно.“

Straley допълва казаното по-горе. „Това, което правя с водата, все още се базира по-скоро на нейното предназначение за дизайна“, казва той. „Използвам ли водата като механика в игра на пъзели или пречка в платформена игра? – а не просто с идеята да предизвикам  „уау ефект”, защото водата изглежда наистина добре.“ Тя винаги се свежда до дизайнерски решения. Имаме цялата тази сила, но изборът е какво правим с нея и как да направим игрите по-завладяващи, а преживяванията по-богати, а не непременно по-реалистични.“

Едно е ясно със сигурност и това е, че новото поколение Series X ще даде повече свобода на разработчиците и геймърите да се наслаждават на игри с по-широк спектър от възможности. Симулацията на физики ще бъде по-достъпна, а с това и световете, на които ще се радваме ще са далеч по-живи.