Come potrebbero migliorare qualità e prestazioni dei titoli di oggi sulle console del domani? - articolo
L'Xbox One X ci fornisce una convincente prova del concetto e il Digital Foundry fa una chiacchierata con il team ATG di Microsoft.
Sin dall'arrivo dell'Xbox 360 e della PlayStation 3, i giochi hanno virato verso una natura multipiattaforma, ma potrebbe invece darsi che adesso ci stiamo muovendo verso un periodo di sviluppo multi-generazionale? Dopo tutto, adesso abbiamo sviluppatori che lavorano con hardware console che partono da una base degli 1,3 teraflop di potenza grafica di Xbox One fino a un massimo di 6TF di Xbox One X, con i due modelli PS4 e PS4 Pro che stanno nel mezzo. Sono emerse tecniche e tecnologie per aiutare a ridurre il gap, ed un effetto a catena potrebbe essere il miglioramento di prestazioni e di qualità dei giochi console del domani.
Di recente, abbiamo pubblicato un articolo in cui discutiamo con Bill Stillwell del team di retrocompatibilità di Microsoft, ma era anche presente Martin Fuller dell'Advanced Technology Group: "La mia squadra lavora con un sacco di sviluppatori durante lo sviluppo dei giochi, mentre il team di Bill si occupa dei giochi dopo che sono stati finiti, quindi è come se guardassimo sempre al futuro aiutando gli sviluppatori ad utilizzare le nuove tecnologie", ci spiega.
ATG ha fornito la tecnologia di tone-mapping inversa che permette ai giochi Xbox 360 di girare in HDR su Xbox One X, ma ci sono più sinergie di quanto possiate immaginare tra questi due team. Una nuova ed enorme opportunità di retrocompatibilità si è profilata con l'arrivo della X, una chance di prendere i titoli Xbox One esistenti e farli girare meglio sulla nuova macchina. Performance migliori, filtraggio texture potenziato e tempi di caricamento più ridotti sono i più rilevanti upgrade forniti a livello di sistema, ma una piccola cerchia di titoli riesce a garantire tutto questo e principalmente grazie allo scaling dinamico della risoluzione, una tecnica che ha proposto ai game creator.
"Ovviamente sapevamo che stavamo realizzando Scorpio molto prima di quando lo abbiamo rivelato agli sviluppatori, quindi sapevamo che quella risoluzione dinamica sarebbe stata in grado di scalare alla massima risoluzione e che avrebbe portato enormi benefici ai giocatori che giocavano a titolo non patchati," ha detto Fuller, e nonostante i bonus sono chiari per l'Xbox One X e per qualsiasi hardware possa seguire in futuro, i benefici principali della risoluzione dinamica sono mirati a trarre il meglio dall'hardware odierno.
"Abbiamo un sacco di vantaggi con lo scaling dinamico. Uno dei più ovvi consiste nel fatto che è meglio ridurre la risoluzione piuttosto che avere cali di frame-rate, quindi siamo veramente focalizzati nel cercare di mantenere il frame-rate alto, ma anche sul tentare di utilizzare il cento per cento della GPU in ogni momento", continua Fuller.
"E quindi, se avete un gioco che gira a risoluzione fissa per tutto il tempo, deve mantenere quell'alto standard anche nel peggiore scenario, quindi se non vi trovate in quel caso peggiore, state in pratica sprecando capacità di calcolo della GPU, vi sono risorse inutilizzate. Con la risoluzione dinamica, si balza alla massima risoluzione e si ottiene un'ottima qualità dell'immagine, ma se incappate in uno scontro a fuoco la risoluzione diminuisce, ed in nove casi su dieci non ve ne accorgerete nemmeno. Abbiamo quindi dato una mano a molti titoli a ottenere il meglio tramite lo scaling dinamico."
A prescindere che sia frutto dell'evangelizzazione di Microsoft o semplicemente che sia la tecnica del momento che gli sviluppatori stanno adottando vedendone gli ottimi risultati, non c'è dubbio che la risoluzione dinamica sia diventato ormai uno standard dei più recenti titoli AAA. In questo trimestre abbiamo visto diversi titoli che applicano il DSR tra cui Assassin's Creed Origins, Destiny 2, Star Wars Battlefront 2, Wolfenstein 2 e Call of Duty WW2. Facciamo notare a Fuller che in base a quanto visto con vecchi titoli che girano su Xbox One X con DSR, questi tioli sono candidati a superare la prova del tempo con l'hardware che verrà.
"Assolutamente! C'è un altro notevole vantaggio nel DSR, che aiuta a gestire il mondo console che adesso è diverso da come è sempre stato. Al giorno d'oggi ci sono tanti differenti SKU console sul mercato e uno dei vantaggi del DSR è proprio di aiutare gli sviluppatori a bilanciare i loro giochi su tutte le differenti macchine", ci spiega. "Su PC avete tonnellate di opzioni grafiche e sta all'utente scegliere la configurazione più adatta per la sua macchina sia dal punto di vista della grafica che del frame-rate. Con il DSR, gli sviluppatori possono bilanciare il gioco per la S e per la X, e non devono preoccuparsi di ottimizzare ciascuna versione perché sfrutti al 100 percento la GPU in ogni momento. Prima avevano solo una piattaforma Xbox ed era per certi versi sostenibile. Quindi questo è indubbiamente un beneficio fantastico per gli sviluppatori".
Dal nostro punto di vista, Titanfall 2 è probabilmente il miglior esempio dello scaling dinamico della risoluzione nel con lo scopo di raggiungere un frame-rate solido a 60fps, sacrificando pixel per fotogrammi. Ma abbiamo scoperto che molti giochi funzionano con limiti massimi e minimi di risoluzione, e quando è in gioco il limite minimo si possono pure perdere fotogrammi. Su Xbox One X, abbiamo notato che giochi come The Witcher 3, Battlefield 1 ed il reboot di Doom del 2016 godono di prestazioni più alte maxando al contempo la risoluzione. Il DSR combinato con hardware più potente può trasformare completamente la qualità dell'esperienza.
Di pari passo con il DSR si è iniziato a utilizzare frequentemente anche il temporal anti-aliasing (o temporal super-sampling), una tecnica che si basa sui frame precedenti per migliorare la qualità di quello riprodotto sul momento. "Il Temporal anti-aliasing, o anche detto temporal super-sampling, è una grandiosa tecnologia", dice entusiasta Fuller. "Per moltissimo tempo abbiamo lottato contro le seghettature ed il temporal anti-aliasing era la tecnica più economica dal punto di vista delle risorse per aggiungere informazioni all'immagine. In confronto al FXAA (che non ha informazioni aggiuntive) svolge bene il lavoro, ma non può processare ulteriormente l'immagine per migliorarne la qualità".
Il TAA è una tecnica complementare al DSR: sono spesso utilizzate in tandem ed è difficile commentare i risultati. Su console base la qualità dell'immagine può apparire un po' impastata quando lo scaler dinamico tocca il limite inferiore di risoluzione, ma è un buon affare considerando che l'alternativa sarebbe l'effetto shimmering delle seghettature, prestazioni inferiori o persino entrambe le cose insieme. Nonostante sia una console pubblicizzata principalmente per il 4K, Fuller è entusiasta dei risultati di Xbox One X su schermi full HD.
"Con il temporal super-sampling, essenzialmente importi le informazioni dall'ultimo frame, ed è una delle cose entusiasmanti che facciamo con la X connessa a uno schermo 1080p", ci spiega. "Ho fatto questo per molto tempo e sai, non avrei mai pensato di vedere una console potente abbastanza, ma il super-sampling è il gold standard dell'anti-aliasing ed è proprio la tecnica utilizzata dall'industria cinematografica, è grazie a questa tecnica se non vedete artefatti nei film. Quindi, tutti quelli che utilizzano una Xbox One X su uno schermo 1080p avranno un'immagine molto più ricca e pulita. Vedranno realmente un upgrade con la X, e se faranno l'upgrade da 1080p a 4K avranno un altro balzo avanti, un passo avanti in nitidezza".
Al Digital Foundry siamo stati fermi sostenitori del SSAA per i possessori di schermi 1080p, che rendevano il supporto ai titoli PlayStation 4 Pro spesso enigmatici e inconsistenti. Se uno sviluppatore crea modalità specifiche con diverse caratteristiche prestazionali, tutte le modalità dovrebbero essere disponibili a tutti gli utenti a prescindere dal tipo di display che utilizzano. Questo è esattamente ciò che Microsoft ci ha promesso quando abbiamo visitato Redmond a marzo, ed il metodo scelto per soddisfare la promessa è abbastanza trasparente.
"Il modo in cui otteniamo ciò è incredibilmente semplice", spiega Fuller. "Molto semplicemente, non diciamo agli sviluppatori che tipo di schermo hanno connesso."
Dal nostro punto di vista, è stato divertente riprendere il catalogo dei titoli Xbox One compatibili ed identificare i giochi che beneficiano maggiormente dei miglioramenti grafici apportati da Xbox One X a livello di sistema. Doom è il nostro migliore esempio di gioco in cui il temporal super-sampling e lo scaling dinamico della risoluzione restituiscono un'esperienza nettamente migliore. Ma Fuller indica anche Mirror's Edge Catalyst come un esempio che ci siamo persi nei nostri test iniziali. Il gioco di DICE era bloccato a 720p al lancio, ma ora grazie a Xbox One X gira a 900p con un frame-rate notevolmente più alto.
E con così tanti dei più recenti titoli che utilizzano DSR, TAA o entrambi, e con l'impegno di Microsoft nel far girare meglio i giochi più vecchi sull'hardware che verrà, non possiamo che fantasticare sui benefici che la Xbox next-gen metterà sul piatto. Non è visionario aspettarsi miglioramenti a livello di sistema simili a quelli visti su Xbox One X, ma allo stesso tempo, con lo scaling dinamico della risoluzione che adesso è una tecnica diffusa, c'è una scalabilità intrinseca in un'ampia lista di titoli adesso, ed il loro pieno potenziale potrebbe essere sbloccato negli anni a venire. Forse Assassin's Creed Origins, che ora scala dinamicamente tra 1700p e 1800p, potrebbe girare a 4K bloccato con la prossima Xbox. Forse la transizione alla CPU Ryzen insieme a un netto upgrade della GPU potrebbe finalmente far girare Wolfenstein 2 a 2160p60. Anche se la prossima generazione è ancora distante anni, alcuni impressionanti risultati della retrocompatibilità visti su Xbox One X fungono da attestato di quello che si potrebbe fare in futuro.
L'impegno di Microsoft nello spingere oltre dal punto di vista tecnico i titoli Xbox già esistenti sull'hardware più potente ha sicuramente generato alte aspettative tra i giocatori core e apre la strada a un interessante interrogativo: in che misura Sony risponderà con il suo hardware next-gen? Questa settimana SIE ha annunciato che l'utenza PlayStation 4 ha superato la base di 70 milioni. Da un lato questo è un numero impressionante che suggerisce che ci siano ancora pochi anni residui per questa generazione console, ma d'altro canto Sony sicuramente non vorrà certo lasciare indietro tutti questi utenti quando lancerà la nuova console?
Non facciamo confusione: il successo delle vere console next-gen sarà costruito attorno a giochi che definiranno nuovi standard e forniranno nuovi tipi di esperienze, ma allo stesso tempo Xbox One X (per non parlare della popolarità della boost mode della stessa PS4 Pro) ha dimostrato che arrivare a questo punto non è stato facile, necessitando team di abili ingegneri ed oltre 100 tester per assicurarsi che tutto funzioni. Ma ciò che è veramente affascinante qui non è solo l'attenzione alla retrocompatibilità, ma anche l'attestato della scalabilità futura dei giochi console di oggi.