آیا گرافیک جی تی ای 6 همان جهش نسلی قابل انتظار را برآورده می نماید؟ - وبلاگ دانلود شریف

به گزارش وبلاگ دانلود شریف، اولین تریلر جی تی ای 6 اخیرا منتشر شد - گرچه کمی زودتر از موعد - و علی رغم اینکه کوتاه بود اما رد پای بزرگش در دنیای رسانه احساس می گردد. نمایی بود از شاید بزرگ ترین بازی نسل، و اولین نگاه ما به اینکه چگونه راک استار برای عرضه بازی اش روی آخرین نسخه های سخت افزار پلی استیشن و ایکس باکس تکنولوژی اش را متحول نموده. مهم است در نظر داشته باشیم که ما حداقل یک نسل اصلا جی تی ای جدیدی ندیده بودیم، مگر نسخه ارتقایافته جی تی ای 5 که در اصل برای سخت افزارهای نسل هفتمی پلی استیشن 3 و ایکس باکس 360 ساخته شده بود. بنابراین یک جهش تکنولوژیک بزرگ که دو نسل را پوشش می دهد داریم می بینیم، و با اینکه اطلاعات زیادی در دسترس نداریم، اما تا همین جا هم همه چیز درباره گرافیک جی تی ای 6 نویدبخش به نظر می رسد.

اول از همه، مسئله ای که در آنالیز فنی همه تریلرها هست - خصوصا تریلرهای معرفی و اولیه - این است که می بینیم این روزها با اینکه بازی ها تبلیغ می نمایند in-engine اجرا می شوند اما باز هم زمین تا آسمان با محصول نهایی فرق دارند. آیا تریلر جی تی ای 6 واقعا همزمان/ریل تایم و در انجین خود بازی و روی سخت افزار نسل نهمی اجرا شده است؟ آیا سخت افزارهای فعلی از پس این کیفیت برمی آیند؟ خبر خوب اینکه، حداقل تا جایی که دیدیم، به باور ما همه چیز همانطوری است که در بازی نهایی قرار است باشد.

اول از همه، قبل از اینکه بخواهیم روی گرافیک جی تی ای 6 در این تریلر زوم کنیم و دنبال پیکسل ها بگردیم، بهتر است به سابقه راک استار نگاه کنیم. گرچه تریلرهای جی تی ای 5 و رد دد ریدمپشن 2 به خاطر زوایای دوربینْ سینمایی و دراماتیک تر بهتر به نظر می رسیدند اما آنقدری همه چیزش به طور ریل تایم اجرا می شد که باور کنیم تریلرها روی خود سخت افزار مقصد اجرا می شدند. احتمالا قضیه جی تی ای 6 هم همین است، گرچه راک استار می توانست یک تریلر با کیفیت آلترا اچ دی بدهد که روی پی سی و با بالاترین تنظیمات و رزولوشن فورکی نیتیو اجرا گردد. اما این کار را ننموده است.

رزولوشن که واضحا نیتیو کامل نیست و از مقیاس بندی/Scaling پویا در آن استفاده شده است. پیدا کردن لبه های پله پله ای در کنار اشیا هم در همین بازی های اخیر به سختی پیدا می گردد و چه برسد به تریلری فشرده. اما آن سکانس پرسروصدای زن کنار استخر احتمالا نشان دهد بازی روی رزولوشن 1440پی نیتیو اجرا می گردد (و شات آخر که دو کاراکتر اصلی برای سرقت وارد مبارزه می شوند احتمالا مقداری کمتر است). پردازش مو یکی از چشمگیرترین جنبه های فنی تریلر بود، اما باز هم چیزهای مصنوعی داشت - که البته به راحتی تا زمان عرضه قابل حل شدن است، حتی اگر تریلر کاملا از پیش رندرشده یا روی پی سی خیلی گران قیمت اجرا شده باشد. تنها بخش قابل تردید تریلر شاید آن ویدئوهای عمودی تیک تاکی باشند که برای واقع گرایانه به نظر رسیدن شدیدا قدرت زیادی می طلبند و ممکن است آنها از قبل رندر شده باشند.

در عصر آپ اسکیلینگ که سازندگان تمرکزشان بیشتر روی پیکسل های باکیفیت است تا رسیدن به رزولوشن های بالا به صورت نیتیو، مخاطبان هم معمولا برایشان جای سوال است که چرا نتوان هر دو را بالا برد بی آنکه دیگری این وسط قربانی گردد. مشابها، تقریبا مطمئنیم که جی تی ای 6 با 30 فریم اجرا خواهد شد که با توجه به حجم بزرگ و ویژگی های فنی بازی معقول است. شواهد محکمی هم هست از اینکه جی تی ای 6 از دو قابلیت بسیار مهم ری تریسینگ استفاده می نماید: نورپردازی غیرمستقیم(1) و رفلاکس ها (گرچه شواهدی هم هست که دومیْ ترکیبی است).

فارغ از اینکه این نورپردازی غیرمستقیم نرم افزاری است (مثل به روزرسانی ای که برای نسخه سریز ایکس بازی گیرز 5 منتشر شد) یا کاملا سخت افزاری و RTGI، باز هم تفاوتش در بازی ای مثل جی تی ای 6 خیره نماینده خواهد بود، چراکه نور طبیعی و واقع گرایانه ای به بازی می افزاید. به علاوه بحث ثبات هم هست - کاراکترها و اشیا حالا در هر صحنه ای که باشند خیلی خوب نور مطابق شرایط تازه منعکس می گردد - برعکس روش های معمول دیگر که، حین فرآیند شطرنجی سازی(2)، از افکت های درخشان و شناور استفاده می نمایند. البته شاید هم راک استار از روشی ترکیبی (هم سخت افزاری و هم نرم افزاری) استفاده کند، اما باز هم، نورپردازی تا اینجا فوق العاده بوده است.

از رفلاکس های ری تریسینگ هم استفاده شده و شواهدی هست که نشان می دهد در اینجا هم روش ترکیبی به کار رفته است. البته برخی از عناصر صددرصد ری تریسینگ سخت افزاری هستند - مثل آینه بغل ماشین ها، که آنقدری پرجزییات هست که فرض کنیم صرفا یک رفلاکس اسکرین-اسپیس(3) یا با یاری مکعب نگاری(4) نبوده است.

راهکار جایگزینْ رندر تمام صحنه در قالب بافت/تکسچر است که سپس روی آینه بغل قرار بگیرد، اما این روش به جی پی یو خیلی بیشتر فشار می آورد تا استفاده از ری تریسینگ. استفاده از رفلاکس های اسکرین-اسپیس پرکاربردترند در اینجور موارد، اما اگر داده ای که در این رفلاکس استفاده می گردد مسدود باشد یا روی اسکرین نباشد جلوه ای مصنوعی می گیرد. این قضیه را، البته خیلی جزئی، در سکانس پرواز فلامینگوها می بینیم. بااین حال در قسمتی دیگر می بینیم مردی نیمه عریان در خیابان می دود اما رفلاکس اش باقی می ماند حتی با اینکه ماشینی از آنجا رد می گردد و نور را مسدود می نماید. پس احتمالا برخی جاها ری تریسینگ سخت افزاری و برخی جاها نرم افزاری است اما فعلا چیزهایی که به آن دسترسی داریم محدودند و قضاوت صددرصد نمی گردد کرد (خصوصا که تریلر مدام و خیلی سریع بین صحنه های مختلف کات می خورد).

اینکه راک استار نورث به ری تریسینگ تکیه می نماید خبر خوبی است اما محدودیت های خودش را دارد. اس واساس ارتقای جی تی ای 5 برای پلی استیشن 5 و ایکس باکس سریز ایکس استفاده از سایه های ری تریس شده بود، ولی به نظر می رسد سازندگان دنبال تکرار این افکت در جی تی ای 6 نیستند: در شات آخر که نقش های اصلی قصه در مغازه را با لگد باز می نمایند تکنیک قدیمی Shadow Mapping(5) را می بینیم. به هرحال ندرتا پیش می آید که کنسول های نسل فعلی از تک تک افکت های ری تریسینگ استفاده نمایند، خصوصا که ری تریسینگ سخت افزاری موجود در ساختار معماری RDNA 2 از AMD نسبتا ضعیف است، و برخی استدلال می نمایند ترکیب RTGI و رفلاکس های ری تریسینگ همین الان هم فشار زیادی به کنسول ها می آورد.

از این قضیه که بگذریم، یک نکته مهم دیگر تریلر رندرینگ مدل کاراکترهاست. رویکردی که راک استار نورث در اینجا پیش گرفته جالب است - جهان بازی شدیدا سبک خیالی خاصی دارد و کاراکترها هم مطابق همان مدل سازی شده اند. این برعکس دموی The Matrix Awakens است که می خواست کاراکترهایش فوتورئالیستیک باشند. راک استار مشخصا هدفش این نیست. کاراکترها انیمیشن هایشان عالی است و بیشتر از همه حالت چشم ها و پوست شان خیره نماینده به نظر می رسد (که یک جهان با مدل کیانو ریوز و کری-آن در دموی تکنیکی آنریل انجین 5 فرق دارد). بااین حال، راک استار در اینجا هنوز هم دارد مرزها را به جلو هل می دهد و مثلا رندر موها بی نظیر است.

به زن نزدیک استخر در ثانیه 39 نگاه کنید تا ببینید سازندگان چگونه طرح تازهی در انیمیشن موها درانداخته اند. اما تقریبا به بقیه صحنه ها هم که نگاه کنید پردازش موها فوق العاده است: در ثانیه 9، موهای فر متصدی ارائه عفو مشروط به لوسیا؛ در ثانیه 53، بافت موی دردلاک مرد رنگین پوست. قابلیت TressFX که آن زمان برای پردازش موهای لارا کرافت در Tomb Raider 2013 سروصدا کرد این بار گویی داریم نسل بعدی اش را می بینیم. جنس آنها با پردازش تارهای مو [Strand-based hair که برعکس آن پردازش موها به صورت مقوایی یا Card-based hair است] که در عناوین نسل نهمی اینسامنیاک روی پلی استیشن 4 می بینیم فرق دارد.

ولی یک موضوع درباره گرافیک جی تی ای 6 وجود دارد: پردازش تارهای مو شدیداً محاسبات پیچیده ای می طلبد و به جی پی یو فشار زیادی می آورد. برای همین اینجور مواقع فقط یک یا نهایتا دو کاراکتر موهایشان به این شکل پردازش می گردد. ولی آنچه در رندرینگ کاراکترها - من جمله موهایشان - در تریلر جی تی ای 6 شگفت انگیز است این است که از این تکنیک برای کاراکترهای غیرقابل بازی/NPC هم استفاده نموده اند. به نظر می رسد در جاهایی که جمعیت انبوه را می بینیم همین قضیه برقرار باشد. استفاده از این تکنیک در این حجم زیاد البته احتمالا نشان دهد راک استار نورث از همان تکنیک اینسامنیاک در پردازش موها استفاده ننموده. بااین حال، گویا این تکنیک خیلی خوب از پس همه جور مدل مویی برآمده و انجین هم خیلی خوب کاراکترهای قابل بازی و غیرقابل بازی را، با هر سایز و قومیت و شکلی باشند، خوب رندر گرفته است.

مقیاس و حجم جهان بازی بر یک شبیه سازی خیلی پیشرفته دلالت دارد. با نظر به قابلیت های نسبتا محدود ساختار معماری سری Zen 2 که در پلی استیشن 5 و ایکس باکس سریز ایکس و اس می بینیم، حدس می زنیم که احتمال بالا جی تی ای 6 سی فریم بر ثانیه اجرا گردد. گرافیک را برای عملنمودهای مختلف روی سخت افزارهای مختلف می گردد بالا و پایین کرد، اما پایین آوردن مقیاس و حجم شبیه سازی بازی و مثلا نصف کردن فشاری که به سی پی یو می آید به مراتب سخت تر است. شاید حالت چهل فریم هم معقول باشد اما باید به یاد داشت به خاطر وسعت بازیْ منطقی تر است که تمرکز را فقط روی یک شبیه سازی و رندرینگ واحد گذاشت.

مسئله بعدی و طبق معمول بحث برانگیز هم عملکرد بازی روی ایکس باکس سریز اس است. راک استار تایید نموده که جی تی ای 6 در سال 2025 برای پلی استیشن 5 و هر دو سری ایکس باکس منتشر می گردد، پس در عرضه اش روی سریز اس شکی نیست. سوال این است که سازنده چگونه آن را قرار است پورت کند. مسائل ما با این کنسول هیچ وقت صرفا سر جی پی یوی ضعیف ترش نبود، یا مثلا اینکه فقط چهار ترافلاپس است و سریز ایکس دوازده ترافلاپس (که از دلایل اصلی مسائل پورت از روی سریز ایکس روی سریز اس بوده). از دید ما مشکل اصلی در مموری خیلی ضعیف تر است: در نظر بگیرید که روی پلی استیشن 5 رقم 12.5 گیگ و روی سریز ایکس 13 گیگ مموری داریم اما روی سریز اس فقط 8 گیگ. می گردد یک سری منابع سیستم را غیرفعال کرد و از رم مایه گذاشت، اما باز هم شکاف به قدری بزرگ هست که مشکل ساز باشد، خصوصا که ری تریسینگ گاهی شدیدا محتاج مموری بالا می گردد.

اگر سریز اس کشش پردازش ری تریسینگ را نداشته باشد منطقی است که از یک سیستم پشتیبانی در عوض استفاده کند، اما اگر خودمان را جای راک استار بگذاریم می بینیم گزینه مطلوبی نیست - خصوصا که نورپردازی غیرمستقیم ری تریسینگ نسبت به شیوه های شطرنجی سازی شده خیلی بهتر است و جریان توسعه بازی را هم راحت تر می نماید. بااین حال، داشتن یک راهکار جایگزین یا سیستم پشتیبانی دیگر چیز بدی برای توسعه نیست چون بالاخره حتما نسخه پی سی هم روزی منتشر خواهد شد [و برای آن زمان بهتر است که بازی را طوری بهینه کرد که سخت افزارهای ضعیف تر بدون ری تریسینگ هم بتوانند بازی را اجرا نمایند]. با همه این حرف ها احتمالا بازار مقصد جی تی ای تا وقتی عرضه گردد مشتریانش از نظر سخت افزاری خیلی بیش از این حرف ها پیشرفت نموده باشند. طبق گفته های الکس [یکی از دیگر تحلیلگران دیجیتال فاندری] که مشخصات سخت افزاری کاربران استیم را آنالیز نموده، حدود 10.5 درصد کاربران جی پی یوهایی دارند که یا هم سطح یا قدرتمندتر از کارت RTX 3080 است - کارتی که حدود هشتاد تا صددرصد سریع تر از کنسول های نسل نهمی است.

با توجه به اطلاعات محدود اما گویایی که هست این همه تحلیل فنی ای است که می توانیم از جی تی ای 6 داشته باشیم. این جهش نسلی برای گرافیک جی تی ای 6 واقعیت دارد و بی صبرانه منتظریم چیزهای بیشتری از آن ببینیم.

منبع: Digital Foundry

توضیحات مترجم:

1. Global Illumination الگوریتم هایی برای شبیه سازی واقعی تر نور در محیط های سه بعدی هستند. چنین الگوریتم هایی نه فقط نوری که مستقیما از منبع نور تابیده می گردد را، بلکه ظرایف دیگر، مثل پرتوهای دیگری که از همان منبع روی دیگر سطوح تابیده شده اند، پردازش می نمایند.

2. Rasterization: شطرنجی سازیْ فرآیند تبدیل اشکال، تصاویر یا اشیای سه بعدی به شبکه ای شطرنجی شده از پیکسل ها برای نمایش روی مانیتور است. مثل رنگ آمیزی یک نقاشی روی کاغذ شطرنجی و مربع مربع می ماند که فرد هر مربع را جداگانه رنگ می زند. تصور کنید تصویر دیجیتالی یک دایره را دارید. شطرنجی سازی آن منحنی های صاف را به پیکسل های مربعی کوچک تجزیه می نماید که هر کدام رنگ مشخصی دارند. سپس این پیکسل ها روی مانیتور قرار می گیرند و این توهم را القا می نمایند که منحنی کاملا صاف می بینید و نه مربع های کوچکی که کنار هم قرار گرفته اند.

از شطرنجی سازی در گرافیک های کامپیوتری و بازی های ویدئویی برای خلق تصاویر واقع گرایانه به صورت ریل تایم زیاد استفاده می گردد. تقریبا همه سخت افزارهای گرافیکی مدرن و نرم افزاری برای نمایش چیزهای بصری روی مانیتور به این تکنیک تکیه دارند.

3. Screen-Space Reflections: در بیشتر بازی ها از همین افکت استفاده می گردد و بیشتر بازتا ب ها در بازی های اخیر به این شیوه است. در بازتاب معمولی، شی دوباره باید از اول رندر گردد، ولی در این روش نیازی به رندر مجدد شی یا هندسه محیط نیست. نقطه ضعفش این است که چون در آن نمی توان بازت اشیایی که مستقیما در دید نیستند را پردازش کرد، یا دیگر اشیایی که پشت دیگر اشیا مخفی شده اند یا لبه اشیایی که بیرون از دوربین هستند و… بنابراین تنها آنچه روی صفحه-فضا/اسکرین-اسپیس هست پردازش می گردد. این افکت را می توان نوعی قدیمی و ضعیف تر از ری تریسینگ دانست.

4. Cube Mapping: نگاشت مکعب روشی برای نقشه برداری از محیط است. برای اینکه هر محیطی در بازی معمولا مثل یک مکعب است و می توان از شش نما آن را دید، بنابراین در این روشْ شش ضلع یک مکعب را در مقام شکل یک نقشه مورد استفاده قرار می دهند.

5. Shadow Mapping: تصور کنید یک خانه مینیاتوری و یک چراغ قوه دارید. وقتی با چراغ قوه روی آن خانه مینیاتوری نور بیاندازید، سایه ای روی زمین ایجاد می گردد. حالا همین ایده را به گرافیک های کامپیوتری تعمیم بدهید. در بازی های ویدئویی یا انیمیشن های سه بعدی، سایه ها به اشیا ظاهر واقعی تری می دهند. Shadow Mapping هم تکنیکی برای ایجاد این سایه هاست، و وانمود می نماید نوری مجازی از چراغ قوه ای مجازی دارد روی شی تابانده می گردد. منظور از چراغ قوه در اینجا یعنی زاویه دید دوربین یا بازیکن نسبت به اشیایی که در محیط می بیند. برنامه کامپیوتری ابتدا نقشه ای مجازی از صحنه تهیه می نماید که از دید منبع نور (چراغ قوه) سایه را منعکس می سازد.

در این تکنیک، صحنه از دید منبع نورْ پردازش و سپس اطلاعات به دست آمده از عمق صحنه (که باز از نقطه نظر منبع نور است) پردازش می گردد که به آن depth map می گویند. سپس با این depth map مشخص می گردد هر پیکسل آیا در سایه واقع شده است یا نه. برای تقریب به فکر، این مثال را در نظر بگیرید: تصور کنید در اتاقی ایستاده اید که تنها یک منبع نور دارد، و می خواهید بدانید کدام بخش های اتاق نورانی شده اند و کدام بخش ها در سایه اند. برای فهم آن، از دید منبع نور، عکسی از اتاق می گیرید. در این عکس، جاهایی که مستقیما روبه روی نور هستند روشن اند و جاهایی که به وسیله اشیای دیگر اشغال شده تاریک تر به نظر می رسند. این عکس حکم همان depth map را برای کامپیوتر دارد.