Illix.run

גרפיקה תמיד הייתה שדה הקרב החשוב ביותר במלחמות הקונסולות. המשתתפים בוויכוחים הבלתי נגמרים האלה מנסים להביא אובייקטיביות על ידי ציטוט של מספרים - ובמקרה של כושר חזותי,הַחְלָטָהוקצב פריימיםהם שני הדמויות המצוטטים ביותר.

אבל למה הם בכלל מתכוונים? מה ההבדל בין 720p ל-1080p, או בין 30 פריימים לשנייה ל-60 פריימים לשנייה - והאם זו הבחנה אקדמית, או משמעותית? במילים אחרות, למה שיהיה לך אכפת?

נתחיל בכמה הגדרות בסיסיות, למי שלא מתחיל.

וידאו סטנדרטי, כגון סרט או טלוויזיה משודרת, מורכב מתמונות סטילס שנלכדות ברציפות ומושמעות ברצף מהיר. "מסגרת" היא אחת מהתמונות הללו, ו"קצב הפריימים" הוא מדד לתדירות: באיזו תדירות הסרטון מתעדכן בפריים חדש. עבור משחקי וידאו, זה מתורגם לתדירות שבה המשחק מצייר מחדש את התמונה על המסך. קצב הפריימים נמדד במסגרות לשנייה (fps).

רענון הפריים חייב לקרות מהר מאוד על מנת שהשחקן יתפוס תנועה. כמה מהר, אתם שואלים? סרטים מצולמים באופן מסורתי ומוצגים במהירות של 24 פריימים לשנייה. הטלוויזיה בצפון אמריקה משודרת במהירות של 30 פריימים לשנייה או 60 פריימים לשנייה. מפתחים איתם שוחחנו עבור מאמר זה ציינו ש-30 פריימים לשנייה הוא קו בסיס כללי שיצרני משחקים לא רוצים ליפול ממנו - מתחת לסף הזה, הדברים מתחילים להיראות קטועים, כמו האודיו מתקליט דילוג.

לפיכך, משחקים נתקלים בבעיות ברוב המסכים כאשר הם אינם פועלים במהירות של 30 או 60 פריימים לשנייה. אם משחק מתעלם מקצב הרענון של המסך ופועל בכל קצב פריימים שהוא יכול לנהל - מצב הידוע לגיימי מחשב כ-"v-sync off" - הוא גורם לקריעת מסך (חלקים ממספר פריימים נראים בו-זמנית). אם תפעיל את v-sync (סנכרון אנכי), שמגביל את קצב הפריימים בקצב הרענון של התצוגה, זה יכול לגרום לגמגום ולפיגור קלט בכל פעם שקצב הפריימים יורד מתחת לקצב הרענון הזה.

גודל התמונה ידוע כ"רזולוציה" שלה. צגי מסך רחב מודרניים כוללים יחס רוחב-גובה של 16:9 (הרוחב הוא פי 1.78 מהגובה), והרזולוציה היא ממש מדידה של הרוחב והגובה, בפיקסלים, של תמונה. הרזולוציה המינימלית המתאימה כ"חדות גבוהה" היא 1280x720 ("720p" בקיצור), בעוד שתקן הנאמנות הגבוהה יותר של רוב טלוויזיות ה-HD החדשות הוא 1920x1080 ("1080p"). בדיוק כמו עם מגה פיקסל במצלמה דיגיטלית, ספירת פיקסלים גבוהה יותר - רזולוציה גבוהה יותר - מספקת יותר פרטים בתמונה.

תמונת 1080p מכילה פי 2.25 פיקסלים מאשר תמונה 720p. אז למשחק קשה יותר ליצור תמונה של 1080p מאשר תמונה של 720p. ה-PlayStation 4, Wii U ו-Xbox One מסוגלות להפיק משחקים ב-1080p. סוני ומיקרוסופט למעשה ציינו את הזמינות של משחקי 1080p מאז תחילת דור הקונסולות הקודם; ה-PlayStation 3 ו-Xbox 360 יכולים גם לעשות 1080p. אבל אנחנו בשלב מוקדם מאוד במחזור החיים של ה-PS4 וה-Xbox One, ובשלב זה, משחקים שפועלים ב-1080p מקוריים הם נדירים יחסית - במיוחד ב-Xbox One, אם כי זה טיעון שנחטוף כאן.

Cort Stratton של Naughty Dog הוא מתכנת בכיר בצוות ה-ICE של סוני, שמפתח טכנולוגיה גרפית המשותפת בין אולפני הצד הראשון של Sony Computer Entertainment ועם מפתחי צד שלישי. לפי Stratton, קצב פריימים ורזולוציה קשורים זה לזה, אבל זה לא כל כך פשוט מכיוון שהם ביחס הפוך.

באופן כללי, הרזולוציה היא לגמרי תחת סמכות ה-GPU. Stratton סיפק את ההסבר הפשוט הזה: "המעבד שולח ל-GPU רשימה של אובייקטים לצייר ורזולוציה שבה לצייר אותם; ה-GPU מתכופף ומריץ את החישובים המורכבים להחריד כדי להבין את הצבע המתאים בכל פיקסל." לדוגמה, הכפלת הרזולוציה לא תשפיע על ביצועי המעבד, אבל היא תדרוש מה-GPU לשאוב פי ארבעה פיקסלים.

"אמנם זה נכון שעיבוד ברזולוציות גבוהות יותר הוא יותר עבודה עבור ה-GPU, אבל זה משפיע על קצב הפריימים הכולל רק אם העיבוד הוא צוואר הבקבוק העיקרי של הביצועים. לעתים קרובות ניתן להגביר את הרזולוציה (לנקודה מסוימת!) מבלי להשפיע על קצב הפריימים", הסביר סטראטון. "לכן, זה בהחלט לא פשוט כמו חוגה שמפתחים יכולים לסובב, עם 'חלק משיי [יורה מגוף ראשון]' בקצה אחד ו'רזולוציית 4K נטולת רעש' בקצה השני."

"בעוד שהגדלת הרזולוציה רק ​​מגבירה את עומס ה-GPU, הגדלת קצב הפריימים מגדילה גם את עומס המעבד באופן משמעותי", אמר תומן ל-Polygon. "אז במקרים שהם מוגבלים ל-CPU (או מוגבלים ב-GPU על ידי כמה גורמים מאוד ספציפיים), ייתכן שתוכל להגדיל את הרזולוציה מבלי להשפיע (או להשפיע רק במעט) על קצבי הפריימים."

בעוד שהשפעת הרזולוציה על הביצועים תלויה במגוון גורמים, יש מדד קונקרטי של ההבדל בין קצבי הפריימים. "זמן המסגרת" הוא הזמן שלוקח לביצוע פריים בודד, והוא מתבטא בדרך כלל באלפיות שניות. ב-30 פריימים לשנייה, למפתחים יש שלושים שניה, או 33.33 מילישניות, לעיבוד כל פריים. הכפלת קצב הפריימים ל-60 פריימים לשנייה חותכת את זמן הפריימים בחצי עד שישים השנייה, או 16.67 מילישניות. לוקח זמן לרנדר הכל על המסך - אובייקטים, אפקטים של חלקיקים כמו פיצוצים, אפקטים ויזואליים כמו הדפסה נגדית ועוד - אז לא משנה מה קצב הפריימים היעד, זמן הרינדור הכולל לא יכול לחרוג מזמן הפריימים המתאים.

מניסיונו של Stratton, מפתחים מחליטים על יעד קצב פריימים, לא על רזולוציה, וממשיכים משם. פשוט לנסות ליצור את המשחק שרצית ליצור ולראות לאן הגיעו קצב הפריימים והרזולוציה, ובכן, זה לא יהיה שימוש טוב במשאבי פיתוח. למרות שסטרטון אמר שהוא לא היה מעורב באופן אישי בתהליך קבלת ההחלטות הזה, הוא מנה כמה גורמים פוטנציאליים: מגבלות טכניות של חומרה ומנוע, רצון להתעדכן במשחקים מתחרים,ההיסטוריה של הסטודיו בעברוהחזון היצירתי של המחלקה לאמנות.

"עבור כל המשחקים שעבדתי עליהם, יעד קצב הפריימים הוא הנקודה הקבועה שלפיה מתקבלות כל שאר החלטות הביצועים", אמר סטראטון. "אם היעד שלך הוא 30 פריימים לשנייה, אז אתה חותך את כל הפינות הנדרשות כדי להגיע ל-30 פריימים לשנייה באופן עקבי ככל האפשר - צמצם את מורכבות הסצנה, השתמש באלגוריתמים זולים יותר/איכותיים יותר או כן, עיבוד ברזולוציה נמוכה יותר." סטראטון ציין שהוא שמע על מפתחים מסוימים שבחרו לרדת מ-60 פריימים לשנייה ל-30 פריימים לשנייה במקום לבצע חיתוכים באיכות החזותית. אבל בדרך כלל, יעד קצב הפריימים הוא "הקו בחול שלא נחצה".

בכל הנוגע לקצב פריימים ורזולוציה, סטראטון אמר לפוליגון שהמינימום האישי שלו הוא 720p ב-30 פריימים לשנייה, מכיוון ש"כל דבר מתחת לרמות האלה הוא לא נעים באופן פעיל". עם זאת, הוא המשיך, "כל דבר גבוה יותר אינו בהכרח שיפור ברור". הוא התבקש לבחור באחד או באחרים, הוא אמר שהוא כנראה מעדיף רזולוציה גבוהה יותר מאשר קצב פריימים גבוה יותר, מכיוון שהוא "[לא] אישית מייחס ערך רב לקצבי פריימים מעל 30 פריימים לשנייה."

זהו תחום הגרפיקה-הקילומטראז' שלך עשוי להשתנות מכיוון שההעדפה האישית שלך עשויה להיות תלויה בסוגי המשחקים שאתה משחק. ככל שקצב הפריימים גבוה יותר, השהיית הקלט התיאורטית נמוכה יותר (ההשהיה, באלפיות שניות, בין הזנת פקודה בבקר לבין ראיית פעולה על המסך). לפי אניתוח היענותשפורסם במקור במגזין Game Developer, משך הקלט המינימלי בעולם האמיתי למשחק קונסולה של 60 פריימים לשנייה הוא שלוש שישים שניות, או 50 מילישניות - נתון שמוכפל לעשירית השנייה, או 100 מילישניות, עבור משחק קונסולה של 30 פריימים לשנייה. הפער הזה יכול לעשות את ההבדל במשחקים התלויים בבקרות מגיבות מאוד.

"אני מכיר בכך שלשהיית קלט נמוכה במיוחד יש יתרונות מוחשיים לז'אנרים מסוימים של משחקים (לוחמים, יריות מרובי משתתפים וכו'), אבל אלה לא המשחקים שאני נוטה לשחק בהם", אמר סטראטון.

"ברוב המקרים, אני מעדיף שצוות ישתמש ב-16 מילישניות הנוספות לפריים", הוא המשיך בהתייחס להבדל בזמן הפריימים בין משחקים ב-60 פריימים לשנייה ו-30 פריימים לשנייה, "כדי להפוך את עולם המשחק ליפה/מהנה משמעותית. /rich/complex/awesome, במקום לבזבז את כל זה כדי להפוך את המשחק להגיב מעט יותר לקלט השחקנים."

לתומן יש סף גבוה יותר לביצועים מ-30 פריימים לשנייה של Stratton, אבל הדעות שלו דומות.

"מה שיותר חשוב לי תלוי בז'אנר. בכל דבר מלבד משחקי פעולה מבוססי תגובה אני יכול לחיות עם 45+ fps, ואז לנסות להגביר את [איכות התמונה] ככל האפשר תוך הישארות מעל הגבול הזה", אמר. "בדרך כלל אני לא כל כך תלוי בקצבי פריימים מעל ~45 [fps]."

גם בארץ העובדות והדמויות, ההעדפות האישיות משחקות תפקיד מרכזי בדיונים על איכות חזותית. גם תומן וגם סטראטון הסכימו שאנשים מתווכחים על החשיבות של קצב הפריימים והרזולוציה בין השאר בגלל שהם מנסים להצדיק את ההשקעה שלהם בקונסולה מסוימת. אבל לפי תומן, הדמויות האלה כן חשובות מעבר לשמש כתחמושת במלחמות הקונסולות, והן אמורות להיות חשובות.

"אני מאוד מאמין ששחקניםצריךאכפת מהרזולוציה וקצב הפריימים, מכיוון שהראשון גורם למשחקים להיראות הרבה יותר טוב והשני עושה זאת, ובנוסף הופך אותם ליותר ניתנים להפעלה", אמר. "אני תמיד מופתע כשמפרסמים טוענים שהבדלי רזולוציה לא חשובים - אם זה המקרה, אז למה רובם שולחים צילומי מסך המעובדים ב-8K?"

"בהשוואה זה לצד זה, אני לא מאמין שהצרכן הממוצע יכול להבחין בהבדל בין 720p ל-1080p", אמר בארי סנדרו, דוקטורט, מומחה להדמיה דיגיטלית שהוא המייסד, מנהל הטכנולוגיה הראשי והמנהל הקריאייטיב הראשי שֶׁלLegend3D, חברת סטריאוסקופית תלת מימד ואפקטים חזותיים ידועה. "אם אתה נכנס לרזולוציות הגבוהות יותר כמו 4K או 8K, יש הבדל ברור, אבל ההבדל מוערך ביותר כאשר יושבים קרוב למסך והטלוויזיה גדולה מ-55 אינץ'."

לפי Stratton ו-Thoman, מפתחים מסוגלים לסחוט יותר ויותר ביצועים מפלטפורמת חומרה מסוימת ככל שהם מתמצאים בה יותר ויותר. למעשה, הסביר סטראטון, זה מה ששומר על קונסולות רלוונטיות הרבה אחרי שהן הועברו על ידי מחשבים חדשים וחזקים יותר.

סטראטון גם ציין שהוא לא לגמרי האמין שזה נכון לפני שעבד עם חומרת קונסולות למחייתו. כסטודנט, הוא הבין שמפתחים לא ניצלו פחות את כוחה של קונסולה בשלב מוקדם במחזור החיים שלה כדי "לתת לעצמם קצת מרווח לשיפור בכותרים מאוחרים יותר". אבל מפתח מנוסה שביקר בבית הספר שלו לא התעלל בסטרטון מהרעיון הזה.

הפרט הסביר שכל משחק משתמש ב-100 אחוז ממשאבי המערכת שהמפתחים יכולים לגשת אליהם. "אנחנו לא יכולים להוסיףדָבָרלסרט ההמשך מבלי לשפר תחילה את הטכנולוגיה הקיימת שלנו כדי לפנות לה מקום", נזכר סטראטון שאמר היזם.

"מפתחי משחקים כל הזמן לומדים, כל הזמן עושים אופטימיזציה, מחליפים כל הזמן טריקים זה עם זה כדי לנצל טוב יותר כל דור של חומרה", המשיך סטראטון. "הדבר נכון ברמת הפלטפורמה; צוותי ליבה של צד ראשון כמו שלי משפרים ללא לאות את הביצועים של מערכת ההפעלה וספריות עיבוד הליבה, ומעבירים את השיפורים למפתחים".

שישה חודשים לתוך החיים של ה-PS4 וה-Xbox One, אין הרבה משחקים באף אחת מהקונסולות שמגיעות לגביע הקדוש של 1080p60. אבל זה אפשרי, אולי אפילו סביר, שמפתחים יגיעו לשם עם הזמן.

זה חל גם על כל הבדלים בעוצמה שיכולים להתקיים בין הקונסולות. השווה את המצב הנוכחי לדור הקונסולה הקודם. מכיוון שלמפתחים היה קל יותר לעבוד עם ה-Xbox 360, משחקים על מערכת זו פעלו לרוב טוב יותר מאשר עמיתיהם ל-PS3 במהלך השנים הראשונות של הדור. אבל יצרניות המשחקים הבינו בסופו של דבר את הייחודיות של חומרת ה-PS3, והצליחו לחסל פערים משמעותיים בביצועים.

באמצע נובמבר, רגע לפני השקת הקונסולות החדשות, שוחחנו עם מפתח של כותר רב פלטפורמה מרכזי אחד שאמר לנו שלמרות שה-PS4 עשוי להקדים את ה-Xbox One בשלב זה, המערכות דומות מספיק - בהינתן מספיק זמן עם שניהם - פער הביצועים הוא "זמני לחלוטין".

"אמנם אני לא יכול להיכנס לפרטים", אמר סטרטון, שעבודתו כוללת כתיבת API לעיבוד הרשמי עבור ה-PS4, "אנא תהיו בטוחים שאנחנו עדיין לא קרובים למצות את מלוא הפוטנציאל של קונסולות הדור הבא."