I rivoluzionari sviluppatori di tecnologia di gioco per PC stanno ignorando

Il Variable Rate Shading, o VRS, è un importante pezzo di tecnologia grafica che i giochi per PC hanno ampiamente ignorato negli ultimi tre anni. Funziona su tutte le moderne schede grafiche AMD e Nvidia e ha un semplice obiettivo: migliorare le prestazioni fino al 20% senza alcun calo percepibile della qualità dell’immagine.

Sembra fantastico, vero? Beh, c’è un motivo per cui probabilmente non ne hai sentito parlare molto. Gli ultimi due anni si sono concentrati sul Deep Learning Super Sampling (DLSS) di Nvidia e sul FidelityFX Super Resolution (FSR) di AMD come campioni del risparmio di prestazioni dell’era della grafica moderna. E sebbene offrano il miglior rapporto qualità-prezzo per lo sviluppatore del gioco, VRS è uno strumento altrettanto impressionante che è stato tristemente sottoutilizzato.

Ombreggiatura a tasso variabile: non nuova

Microsoft / La coalizione

VRS non è nuovo: il post sul blog di Microsoft che annuncia la funzionalità in DirectX 12 ha più di tre anni. Se non hai familiarità, VRS cambia la risoluzione a cui vengono applicati gli shader all’interno di una scena. Non sta cambiando la risoluzione del gioco; VRS consente semplicemente ai pixel vicini di condividere uno shader piuttosto che fare in modo che la GPU esegua un lavoro ridondante.

Se c’è un angolo di una scena avvolto nell’ombra senza molti dettagli, ad esempio, la tua scheda grafica non ha bisogno di calcolare i valori di luce, colore e trama per ogni pixel. Può risparmiare qualche seccatura raggruppandoli insieme: quattro pixel in una griglia 2×2 possono avere valori di ombreggiatura estremamente simili, quindi VRS interviene per ottimizzare le prestazioni calcolando solo uno shader e applicandolo al resto della griglia. La dimensione della griglia è la velocità di ombreggiatura e più pixel in una griglia significano una velocità di ombreggiatura inferiore.

Quel piccolo cambiamento può fare una grande differenza nelle prestazioni. In Tattiche degli ingranaggi a 4K, ad esempio, VRS ha offerto un aumento del 22,9% del mio frame rate medio. Questo è il miglior esempio, ma Resident Evil Village ha anche mostrato un aumento del 9,8% del mio frame rate medio, mentre Hitman 3 offerto un solido aumento dell’8%. E l’idea alla base di VRS è che dovrebbe essere indistinguibile quando è acceso, offrendo essenzialmente prestazioni gratuite.

Prestazioni VRS in tre videogiochi.

Esistono solo pochi giochi che supportano VRS su PC, nonostante abbiano più di tre anni. Affronterò questo problema più avanti nella colonna, ma il problema più urgente è come viene utilizzato VRS tra i pochi giochi che lo supportano.

Ci sono due secchi per VRS: uno che lo fa sembrare un kit rivoluzionario che offre prestazioni gratuite e un altro che lo fa sembrare una caratteristica che fa più male di quanto aiuti.

Due mondi di VRS

Una schermata di debug per VRS in Dirt 5.
Codemasters

Microsoft ha due livelli di VRS in DirectX 12 Ultimate: Tier 1 e Tier 2, opportunamente denominati. Il VRS di livello 1 è la tecnica più comune che troverai nei giochi, che è il cuore del problema. Questo livello non si occupa dei singoli pixel e applica invece tassi di ombreggiatura diversi a ciascuna chiamata di estrazione. Quando c’è una chiamata per disegnare risorse in background, ad esempio, possono avere un tasso di ombreggiatura 2×2, mentre le risorse disegnate in primo piano hanno un tasso di ombreggiatura di 1×1.

VRS di livello 2 è quello che vuoi. Questo è molto più granulare, consentendo allo sviluppatore di ombreggiare entro una chiamata di pareggio. Ciò significa che una parte di un modello può avere un tasso di ombreggiatura di 2×2, ad esempio, mentre un’area più dettagliata sullo stesso modello potrebbe utilizzare 1×1. Il livello 2 VRS è l’ideale, consentendo allo sviluppatore di concentrarsi sui dettagli che contano per spremere ogni grammo di prestazioni.

Confronto VRS in Resident Evil Village.
Sinistra: VRS disattivato, Destra: VRS attivato

Il problema: anche tra i pochi giochi che supportano VRS, la maggior parte utilizza solo il livello 1. Resident Evil Village, il gioco più recente che ho visto utilizza VRS di livello 1. Puoi vedere come ciò influisce sulla qualità dell’immagine sopra, dove puoi distinguere i pixel nella neve mentre il VRS di livello 1 raggruppa tutto a pochi metri dalla fotocamera.

Contrasta con Tattiche degli ingranaggi, che supporta VRS di livello 2. C’è una piccola differenza di qualità quando ingrandito a quasi il 200%, ma sembra molto più bello del livello 1. Puoi notare una differenza quando i due sono affiancati e ingranditi, ma rimetti questi due fotogrammi di nuovo dentro un test alla cieca e non saresti in grado di dire la differenza. Di certo non potevo.

Confronto VRS in Gears Tactics.
Sinistra: VRS disattivato, Destra: VRS attivato

Le prestazioni gratuite praticamente senza perdita di qualità dell’immagine sono un grosso problema, ma almeno su PC, VRS non è nella conversazione tanto quanto dovrebbe (per non parlare della discussione tra Tier 1 e Tier 2). Anche dopo il trasloco Tattiche degli ingranaggi e Ingranaggi 5 al livello 2 VRS, gli sviluppatori non sono saliti sul treno per il risparmio delle prestazioni. Invece, VRS si è concentrato principalmente sui budget di potenza limitati delle console e c’è una console in particolare che frena la funzionalità.

Un blocco della console

Una PS5 in piedi su un tavolo, con luci viola intorno.
Martin Katler/Unsplash

Il motivo per cui VRS è disponibile in due versioni è che il livello 2 richiede hardware specifico per funzionare. Le schede grafiche RTX di Nvidia e le GPU RX 6000 di AMD hanno il supporto hardware, così come la Xbox Series X. Le schede grafiche più vecchie e la PlayStation 5 no. Invece, usano una versione basata su software di Tier 1 VRS, se è disponibile nel gioco.

Gli sviluppatori che lavorano su titoli multipiattaforma di solito si concentreranno sul minimo comune denominatore, il che significa VRS di livello 1. Ci sono solo pochi sviluppatori che hanno fatto di tutto per supportare Tier 2 VRS su hardware supportato (id Software utilizza Tier 2 VRS su Destino eterno per Xbox Series X, ad esempio), ma la stragrande maggioranza dei moderni giochi AAA non supporta VRS o utilizza questo approccio di livello 1.

Come Tattiche degli ingranaggi mostra, una corretta implementazione di livello 2 da parte dello sviluppatore offre la migliore qualità e prestazioni dell’immagine. È vero che DLSS e FSR forniscono una soluzione semplice per gli sviluppatori per migliorare le prestazioni nei giochi per PC. Ma un VRS di livello 2 corretto può rappresentare un aumento di circa il 20% per quasi nessuna differenza nella qualità dell’immagine, ed è troppo bello per essere ignorato.

Questo articolo fa parte di ReSpec, una rubrica bisettimanale in corso che include discussioni, consigli e rapporti approfonditi sulla tecnologia alla base dei giochi per PC.

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