Чего ждать от девятого поколения консолей
В середине марта Sony и Microsoft почти одновременно выдали много информации о новых платформах. Слухи о необычных процессорах, новаторских подходах к системной памяти и обратной совместимости ходили и до этого, но официальные презентации раскрыли и технические подробности, и необычные эксперименты, и общий курс разработки.
Мы изучили официальные выступления обеих компаний, подробные технические отчёты от Digital Foundry, а также высказывания нескольких именитых разработчиков, чтобы разобраться, в каком направлении девятое поколение консолей может направить игровую индустрию.
Автор: Юрий Кулагин
Терафлопсы и трассировка
Подход Microsoft в новом консольном поколении — гнаться за техническими мощностями, демонстрируя все эффекты, которые эти мощности могут выдать. Во всех возможных рекламных материалах упоминается пиковая мощность Series X — 12 терафлопс.
Оперативная память консоли увеличится всего в два раза — с 8 до 16 гигабайт. Для сравнения: в предыдущей консоли от Microsoft, Xbox 360, было всего 512 мегабайт памяти, которые со сменой поколения увеличились сразу в 16 раз. Как признаются сами разработчики, акцент на этот раз сделан не на наращивании памяти, а на более эффективном её использовании.
Ситуация с процессором уже интереснее. В Series X будет установлен восьмиядерный Zen 2 с частотой 3.8 Ггц — прежде таких чисел консольные игроки ещё не видели. Microsoft обещает, что производительность системы по сравнению с Xbox One X увеличится в четыре раза, при том, что одно ядро будет зарезервировано под программную оболочку новой платформы. Разработчики игр для Series X получат доступ к «разогнанному» режиму работы консоли, который позволит увеличить производительность ещё на 30%.
Гнаться за терафлопсами Microsoft позволяет и графическая архитектура, основанная на трассировке лучей и технологии mesh shading. Аппаратное ускорение позволит отображать графику, которая в ином случае потребовала бы гораздо больше мощности — около 25 терафлопсов.
Эндрю Гуссен, системный архитектор Xbox:
"Mesh shading позволяет разработчикам полностью обойти фиксированные «бутылочные горлышки» консольной архитектуры. Это не только увеличит производительность, но и поможет сэкономить системную память и более гибко настроить движок. А ещё — увеличить детализацию объектов и анимаций, отрендерить сложные сцены, при этом не повлияв на частоту кадров."
По словам Гуссена, подход новой Xbox отталкивается от оптимизации текстур. Именно на них сейчас приходится большая часть нагрузки в игровой графике. Но при этом зачастую лишь малая часть текстуры видна игроку в конкретный момент — остальное «полотно» грузит систему впустую. Mesh shading позволит показывать только ту часть текстуры, которую может видеть игрок, но при этом почти моментально подгружать остальные ресурсы, если те попадают в его поле зрения.
Также Microsoft сделала ставку на обратную совместимость — это касается и старых контроллеров, которые хорошо уживаются с новой консолью, и самих игр.
В отличие от Xbox One, которая при запуске игр с предыдущего поколения эмулировала Xbox 360, Series X поддерживает такую возможность аппаратно. Поскольку ресурсы не расходуются на эмуляцию, их можно перенаправить на другие процессы — например, на улучшение картинки.
Microsoft пообещала, что старые игры будут автоматически получать улучшенную частоту кадров, быстрые загрузки и более чёткую картинку. При этом от разработчиков игр не потребуется какого-то вмешательства или разработки специальных патчей. Если верить компании, то Series X будет сама адаптировать игры под новые мощности. Возможно, не все, но как минимум — отобранный и постепенно расширяющийся список.
Пегги Ло, ведущий разработчик обратной совместимости Xbox:
"Мы пробуем разные подходы, чтобы улучшить графику игр — возможно, специально отобранных. Мы собираемся повышать разрешение, частоту кадров — может быть даже в два раза! Мы работаем сразу в нескольких направлениях, поэтому, например, мы точно представляли себе работу метода Хьючи [увеличение разрешения до 4K в Xbox one X], но теперь, возможно, перенастроим его. Или вообще обратимся к другим техникам, которые мы тоже рассматриваем."
Microsoft собирается встроить в свою новую консоль ещё две интересные системы. Во-первых, Series X сможет использовать машинное обучение, чтобы делать HDR доступным в играх, которые изначально его не поддерживали. Разумеется, игрокам всё ещё потребуется поддерживающий технологию экран.
Во-вторых, Microsoft стремится сделать игры доступными для более широкой аудитории, включая людей с травмами или какими-либо отклонениями. Уже в текущем поколении Xbox поддерживает Adaptive Controller — до мелочей настраиваемый девайс. В следующем же компания постарается помочь людям с нарушениями зрения. Например, консоль сможет автоматически увеличивать контраст изображения, если на экране много текста. Или изменять цветовую палитру для игроков, страдающих дальтонизмом.
Передача и погружение
Sony уступила Microsoft первое место в гонке за терафлопсами. Процессор PlayStation 5 не может похвастаться рекордными мощностями, а трассировка лучей, вероятно, будет представлена в более упрощённом виде. Но компания уделила очень много внимания твердотельному накопителю, который будет встроен в новую консоль.
Архитектура PlayStation 5 основана на особенном подходе к памяти. Во-первых, это означает, что ресурсы консоли изначально заточены на использование SSD. Во-вторых — что ресурсы твердотельного накопителя будут использоваться эффективнее, в том числе и самими разработчиками.
Система будет разделять всю доступную память на шесть слоёв приоритета. Редко использующиеся ресурсы будут загружаться на шестой, наименее приоритетный слой а те, с которыми игрок будет сталкиваться часто — на первый. Sony обещает, что в результате скорость загрузки будет достигать от 5,5 до целых 9 Гб/с, что недоступно даже современным ПК.
Для разработчиков игр такая работа с памятью даёт огромные возможности. Из игр могут исчезнуть загрузочные экраны, а после смерти игрок будет моментально возвращаться к игровому процессу. Быстрое перемещение станет не просто «быстрым», а моментальным — ведь сцена целиком будет подгружаться столько же, сколько длиться мимолётное затемнение при переходе на новую локацию. Твердотельный накопитель с такой скоростью чтения данных может полностью поменять подход разработчиков к проектированию уровней и игровых миров.
Джон Линнеман, эксперт Digital Foundry:
"Принципы построения видеоигровых миров не менялись с 2003 года. Когда игры подгружают ресурсы, они никогда не доходят до игрока с нужной скоростью из-за того, что носитель и оперативная память не поспевают. Игры приходится создавать, сразу держа в уме ограничения, связанные с вводом-выводом информации. И это касается почти любой современной игры, кроме, пожалуй, Star Citizen на ПК, который заточен именно под запуск с SSD.
Но появление такого же подхода на консолях развязывает разработчикам руки во всём, что касается построения миров, перемещения игрока и переходов от сцены к сцене. Это настолько огромный прирост к скорости, что у него могут быть применения, о которых мы даже не догадываемся."
Ещё один эксперимент Sony связан со звуком: компания собирается использовать HRTF, то есть передаточную функцию головы. При воспроизведении звука новая PlayStation учитывает форму и строение уха конкретного человека. Применительно к видеоиграм это означает, что вокруг игрока будет создаваться симуляция настоящего звука, — будто он сам находится на внутриигровой локации.
Ричард Лидбеттер, эксперт Digital Foundry:
"Обычно, когда в игре идёт дождь, воспроизводится «плоская» дорожка звука. Sony же хотят вывести это на другой уровень, закрепив положение отдельных капель воды в пространстве. Ведь, когда вы стоите посреди ливня, вы слышите не один источник звука, а тысячи, отовсюду, соединяющиеся в один.
Такой уровень симуляции Sony и хотят создать в PlayStation 5. Если у них получится решить вопрос расположения — то есть, где будут эти источники звука: над вами, за вами, слева, справа…. Это создаст потрясающий эффект присутствия."
Технология HRTF была впервые описана ещё в 1974 году, но ещё долго оставалась уделом технологических экспериментов. Sony же собирается адаптировать эту систему под любой источник звука. Неважно, играет ли игрок в наушниках, слышит ли звук из динамиков телевизора или из мощной многоканальной системы — в связке с PlayStation 5 любой из этих источников должен звучать одинаково атмосферно.
Для этого инженеры компании тестировали свою технологию на сотнях испытуемых. В их уши помещали микроскопические микрофоны, а затем проигрывали звук со множества разных направлений при помощи специального аппарата. Получившиеся измерения сравнивали и систематизировали, и в итоге из них была создана уникальная для видеоигровых систем схема. Впрочем, разработчики пока не уточняют, как именно эта система будет работать на конкретных игроках.
Размышления и реакции
У двух консолей девятого поколения разная архитектура и разные приоритеты. Но если подход Microsoft заключается, в первую очередь, в развитии имеющихся технологий и наращиванию имеющихся мощностей, то Sony сделала ставку на эксперименты.
Это подкупило многих разработчиков. Те студии, которым уже удалось поработать с девкитами новой консоли, утверждают, что PlayStation 5 получилась не только интересным экспериментом, но и попросту более мощной консолью. Шестислойный твердотельный накопитель убирает бутылочные горлышки там, где со всей своей мощностью возможно просядет Xbox Series X.
Охотнее всего своими эмоциями делились разработчики Naughty Dog — поставщики многих известных эксклюзивов PlayStation. Геймдиректор Uncharted: The Lost Legacy и второй части The Last of Us Курт Маргенау назвал PlayStation 5 «самым большим технологическим скачком» за время его работы, и что он не может его дождаться. Второй геймдиректор The Last of Us Part II, Энтони Ньюман, считает, что SSD в консоли избавит разработчиков от ограничений, с которыми те мирились на протяжении двух предыдущих поколений. По его мнению, это очень важно, — ведь у разработчиков появится простор для новых творческих экспериментов:
Энтони Ньюман, геймдиректор The Last of Us Part II:
"3D-звук может буквально изменить всё. Возможность точно установить источник звука окажет огромное влияние на накал эмоций и на тактику в стелс-играх, да и просто сделает все игры более атмосферными.
Во время какой-то части презентации, посвящённой HRTF, я витал в облаках, но одно я понял точно: PS5 не только совершит прорыв в вычислительной мощности (хотя и это тоже!), но и даст нам творческие возможности, значимость которых мы оценим только через годы."
Бывший технический директор Naughty Dog Андрей Максимов сейчас занимается своим новым проектом — PrometheanAI. Его тоже впечатлили наработки PlayStation, однако он к ним отнёсся не как к гениальной инновации отдельной компании, а как к логичному шагу развития видеоигровой разработки в принципе.
Андрей Максимов, бывший технический директор Naughty Dog, основатель PrometheanAI:
"В конце каждого консольного цикла уйма рабочих ресурсов тратится, чтобы нужные данные подгружались и рендерились в конкретный нужный момент. Да, сейчас мы можем отрисовывать огромные пространства с помощью LoD-ов. Но нельзя хранить в памяти высокодетализированные версии сразу всех объектов.
И тут мы получаем возможность загружать самую детализированную версию любого ассета прямо перед игроком и выгружать её, как только тот отвернётся. Это означает, что в нужный момент у каждого дерева может быть объёмная кора, мох, и даже марширующие по нему муравьи. При этом никаких накладок по бюджету. Это будет здорово."
В то же время мультиплатформенные разработчики выказывают интерес к обеим системам сразу. PlayStation 5 и Xbox Series X дадут и создателям, и игрокам новые, но разные возможности.
Крис Граннелл, работавший над Wipeout и Killzone 2, признаётся, что Xbox Series X в результате окажется гораздо мощнее, но и консоль от Sony никого не разочарует. А Рэнди Питчфорд, основатель Gearbox Software, предсказывает, что технологические ресурсы и звуковые эксперименты уравновесят друг друга, а выбор консоли будет зависеть только от эксклюзивных игр.
Как среди разработчиков, так и среди самих игроков можно встретить разные мнения о грядущем поколении консолей. Понять, что 12 терафлопс — это много, способны все. Предсказать, насколько удачными получатся инновации Sony — уже сложнее.
Джон Линнеман, эксперт Digital Foundry:
"Я правда в восторге от того, насколько же разными системами получаются PS5 и Series X, и у каждой ожидаются свои сильные стороны. Платформы отличаются гораздо сильнее, чем их предшественники. И дело не в скорости загрузки — SSD в принципе гораздо быстрее существующих консольных жёстких дисков, поэтому они изменят подход к разработке видеоигр. Это будет интересное поколение."
источник