بررسی اولین موج بازیهای موتور آنریل انجین ۵
موتور بازیسازی آنریل انجین ۵ (Unreal Engine 5) را میتوان یکی از مهمترین موتورهای انیمیشن سازی دانست. این موتور حدود ۳ سال پیش معرفی شد و پس از سه سال ما شاهد عرضه بازیهای مختلف بر پایه آن روی کنسول و کامپیوتر هستیم. عرضه بازیهای مختلف بر پایه آنریل انجین ۵ برای دارندگان کامپیوتر هم خبر خوب و هم خبر بدی است.
بازیهای ساخته شده با استفاده از آنریل انجین ۵ از لحاظ بصری به شدت زیبا هستند ولی مشکل اینجاست که به طرز عجیبی سنگین هستند. همینطور اینکه برخی از لحاظ مدیریت پردازندهی مرکزی نیز مشکل داشتند ولی این مشکل در موتورهای آنریل انجین قبلی هم وجود داشت.
حال با گذشت سه سال از معرفی و عرضه چند بازی با استفاده از آنریل انجین ۵ میتوان گفت که ما نسل اول بازیهای این موتور را مشاهده کرده ایم. در نتیجه الان زمان خوبی است تا یک جمع بندی از نسل اول آنریل انجین ۵ و عناوین آن منتشر کنیم.
نکته اصلی اینجاست که در این متن ما قصد نداریم به طور جزئی یک بازی را بررسی کنیم. در اصل قرار است یک بررسی کلی از بازیهای مختلف داشته باشیم و متوجه شویم که مشکلات آنریل انجین ۵ و بازیهای آن چیست و در کدام قسمت از آن قرار دارد. در حال حاضر ما شاهد عرضه بازی های روبوکاپ (Robocop)، لردز آو د فالن (Lords of the Fallen) و موارد دیگر هستیم که در ساخت آنها از آنریل انجین ۵ استفاده شده است. این موتور از لحاظ گرافیکی به طرز عجیبی در سطح بالایی قرار دارد و یک تجربه بصری بسیار خاص را به کاربر انتقال میدهد. ولی بحث اینجاست که این تجربه های بصری زیبا معمولاً از لحاظ عملکردی چندان بهینه نیستند و همین موضوع مشکل ساز شده است.
معرفی موتور بازی سازی آنریل انجین ۵ و تواناییهای آن
بگذارید تا متن را با معرفی آنریل انجین ۵ آغاز کنیم. شرکت اپیک در زمان معرفی آنریل انجین ۵ قولهای بسیاری داد و اعلام کرد که این موتور از لحاظ نورپردازی، نقشه سایهسازی مجازی (Virtual Shadow Maps) و موارد دیگر روی کامپیوتر عملکرد بسیار خوبی دارد. حال آیا در واقعیت هم به این شکل است؟
اگر بازیهای عرضه شده تا الان را بررسی کنید متوجه خواهید شد که شرکت سازنده تا حد خوبی انتظارات را برآورده کرده است. یکی از بازیهای عرضه شده بر پایه آنریل انجین ۵، بازی The Talos Principle 2 است که روی تکنولوژی های این موتور اتکا کرده و عملکرد بسیار خوبی از لحاظ گرافیکی نشان میدهد.
بررسی تکنولوژی لومن و نورپردازی در آنریل انجین ۵
بحث بررسی را با تکنولوژی لومن (Lumen) یا تکنولوژی جدید نورپردازی آغاز میکنیم. شما میتوانید لومن را در بخش Global Illumination در بخش تنظیمات پیدا کنید و در آن تغییر ایجاد کنید. نکته اینجاست که این سیستم نورپردازی کلی آنریل انجین ۵ است و در نتیجه در بسیاری از عناوین مختلف دیگر نیز وجود خواهد داشت.
در بازی The Talos Principle 2 اگر شما تنظیمات Global Illumination را روی حالت متوسط قرار دهید میبینید که دنیای بازی بدون تکنولوژی لومن چگونه میشود. نکته اینجاست که نبود لومن تفاوت بسیار زیادی در بازی ایجاد میکند و به طور کلی نورپردازی آن را تغییر میدهد. به این شکل که نورپردازی آسمان و بازتاب به طور کلی تغییر کرده و با وجود لومن بازی از لحاظ بصری کیفیت بسیار بالاتری دارد.
در بازی جوسنت (Jusant) نیز این موضوع به طور کامل وجود دارد. در اصل جوسنت یک نسخه دمو از یک بازی کامل است و میتوان گفت که بهترین ارائه در زمینه سیستم لومن را داشته است. جزئیات این دمو به شدت زیاد بوده و به حدی دقیق طراحی شده که شما میتوانید سطح را به طور کامل در این بازی ببینید. بازی از لحاظ هنری نیز به شدت طراحی خوبی دارد و همین موضوع باعث شده که در ترکیب با نورپردازی ما با یک دموی به شدت زیبا روبرو باشیم.
در دید اولیه، لومن عملکرد بسیار خوبی از لحاظ بصری دارد. نکته اینجاست که عملکرد سیستم لومن همیشه به این خوبی نیست. تقریباً تمام عناوینی که با سیستم لومن عرضه شده و از موتور آنریل انجین ۵ استفاده میکند، نسخه نرم افزاری لومن را به کار میبرند. در نتیجه هیچ کدام از این عناوین از نورپردازی سخت افزاری استفاده نکرده و کارت گرافیکی را به طور کامل به چالش نمیکشند. از طرفی با عدم استفاده از قدرت کارت گرافیکی، عملکرد و بهینهسازی بازی نیز بدتر شده و کیفیت نورپردازی پایین میآید.
یکی از عناوینی که این مشکل را به طور کامل نشان میدهد، بازی لردز آو د فالن است. بازتابها در این بازی مشکلات بسیار زیادی داشته و از طرفی نورپردازی مشکلات زیادی دارد. برای مثال ممکن است در یک غار تاریک شما با یک منطقه روشن روبرو باشید که منطقی نیست. این مشکل در بازیهای دیگر که از موتور آنریل انجین ۵ استفاده میکنند هم وجود دارد. در اصل استفاده کامل از سیستم نرمافزاری باعث شده تا نورپردازی در این عناوین خطای زیادی داشته باشد.
مشکلات استفاده از سیستم نرم افزاری لومن به طور کامل در بازیهای مختلف مشخص است. مخصوصاً اگر یک بازی دارای محیطهای بازتاب دهنده زیادی باشد. در نتیجه بهتر است که شرکت اپیک به فکر افزودن بازتاب سخت افزاری به سیستم خود باشد. این موضوع باعث میشود که دقت سیستم بالاتر رفته و مشکلات نورپردازی نیز تا حد خوبی کم شود. همینطور اینکه فشار زیادی به کارت گرافیکی نیاورده و اکثر کارتهای امروزی به راحتی توانایی اجرای این نورپردازی را دارند.
بازی فورت سالیس (Fort Solis) یک مثال خوب از سیستم لومن سخت افزاری است. در اصل بازی تنها با سیستم لومن نرم افزاری عرضه می شود ولی با استفاده از ماد میتوان لومن سخت افزاری آن را فعال کرد. با فعال کردن لومن سخت افزاری شما با یک ارتقاء بسیار بزرگ روبرو خواهید بود. مخصوصاً اینکه بازی به شدت وابسته به سطوح بازتاب کننده وابسته است. لومن سخت افزاری در اصل مشکلاتی که حالت نرم افزاری داشت را برطرف کرده و در مواقعی که نرم افزار عمل نمی کرد سخت افزار به خوبی این کار را انجام میداد.
در کنار حالتهای مختلف لومن شاید بهتر باشد که بازیهای بعدی بر پایه آنریل انجین ۵ انتخاب های بصری بیشتری را به کاربران ارائه دهند. مانند چیزی که در بازی Desordre وجود داشت. این بازی نه تنها خود سیستم لومن را داشت بلکه در کنار آن سیستم نورپردازی با ری تریسینگ و موارد دیگری هم داشت که باعث می شد دست کاربر در انتخاب نوع نورپردازی باز باشد. بازی Desordre دارای سیستم RTXDI هم بود. تنظیماتی که بازتاب نور و بررسی آن را با دقت انجام داده و سطوح را به بهترین نحو به کاربر نشان میدهد.
نتیجه این آزادی عمل این است که بازی Desordre دارای محدوده کیفیت ری تریسینگ از حالت نرم افزاری مثل کنسولها تا سیستم های بسیار دقیق ری تریسینگ کارتهای گرافیکی قدرتمند است. قطعاً از همه عناوین انتظار نمیرود که بتوانند تمامی حالات گرافیکی را در خود جای بدهند. با این حال حضور تنظیماتی مثل خاموش و روشن کردن حالت سخت افزاری لومن و ری تریسینگ جزو مواردی است که باید در یک بازی کامپیوتری وجود داشته باشد تا آن را از عناوین کنسول متمایز کند.
همینطور اینکه شرکت های سازنده باید تمرکز بیشتری روی جلوه های بصری و توانایی آنریل انجین ۵ داشته باشند تا بتوانند بازیهای بهتری در آینده تولید کنند. مخصوصاً اینکه دنیای تکنولوژی از لحاظ سخت افزاری در حال پیشرفت است و به زودی به راحتی از پس اجرای کارهای مختلف با آنریل انجین ۵ بر خواهد آمد.
با وجود اینکه لومن، ننایت (Nanite) و نقشه های سایه مجازی سه ویژگی اصلی آنریل انجین ۵ هستند، بسیاری از عناوین بازی از هر سه مورد استفاده نمی کنند. برای مثال بازی رمننت ۲ (Remnant 2) از سیستم لومن استفاده نمیکند. از طرفی لردز آو د فالن ۲ از نقشه های سایه مجازی استفاده نکرده و برخی از عناوین از هر سه مورد استفاده نمیکنند.
عدم استفاده از این سیستمها به احتمال زیاد به دلیل محدودیت کنسولها و قدرت آنها است. با این حال بهتر بود که در نسخه کامپیوتر توانایی استفاده از این قابلیت ها وجود داشت و یک تجربه کامل از آنریل انجین ۵ در پلتفرم کامپیوتر به کاربر ارائه میشد.
حالت نقشههای سایه مجازی به طرز عجیبی ظاهر بازی لردز آو د فالن را بهتر میکند. حال بحث اصلی اینجاست که این قابلیت را یک ماد به بازی اضافه میکند. آیا بهتر نبود که شرکت سازنده از ابتدا آن را در بازی قرار میداد تا نیازی به نصب ماد نباشد؟ این دقیقاً کاری است که بازی رمننت ۲ (Remnant 2) انجام داده است. به این شکل که در این بازی از ابتدا سیستم نقشههای سایه مجازی در بازی وجود داشته و کاربر میتواند آن را خاموش یا روشن بکند. قابلیت انتخاب بیشتر همواره برای کاربران جذاب است و در نتیجه بهتر است که در آینده بازیهای بیشتری به این موضوع توجه بکنند.
قسمت جالب اینجاست که در بازی رمننت ۲ توانایی خاموش کردن جزئیات هندسی (Detailed Geometry) هم وجود دارد. در اصل خاموش کردن آن به معنای خاموش کردن سیستم ننایت است که چندان منطقی به نظر نمیرسد. خاموش کردن سیستم ننایت باعث میشود که جزئیات بازی کمتر شده و دقت در بازی به شدت کاهش پیدا کند. در اصل بازی با وجود خاموش کردن ننایت تلاش میکند که از یک حالت دیگر برای جبران آن استفاده کند و بیشتر این سیستم برای دستگاههایی ساخته شده که توانایی اجرای ننایت را ندارند. نکته اینجاست که خاموش کردن آن باعث میشود که بازی عملکرد اجرایی بهتری داشته باشد و در نتیجه برای افرادی که عملکرد اجرایی را به ظاهر بازی ترجیح میدهند یک گزینه بسیار خوب است.
دوباره به لومن باز میگردیم. نکته جالب اینجاست که در بسیاری از عناوین لومن به اندازهای که در دموهای اولیه خود را نشان میداد، مشخص نیست. برای مثال در ابتدای بازی لردز آو د فالن ۲ بازی به شکلی اجرا میشود که انگار لومن در آن وجود ندارد و نورپردازی به صورت غیرمستقیم در این بخش از بازی انجام میشود. در ادامه شما متوجه خواهید شد که مقداری RTGI در بازی وجود دارد ولی باز هم به خوبی خود لومن نیست. یکی از موارد بسیار عجیب در بازی لردز آو د فالن ۲ این است که شرکت سازنده تصمیم گرفته تا در برخی مناطق نور اضافه به بازی بدهد. این باعث شده تا گیمپلی بازی در برخی مواقع بهتر شود ولی به طور کامل سیستم لومن مختل شود. امکان دارد که این مناطق بدون در نظر گرفتن سیستم لومن طراحی شده باشند ولی مشکل اینجاست که به طور کامل با آن تداخل دارند.
نتیجهی ماجرای لردز آو د فالن ۲ این است که اگر یک بازی از سیستم لومن استفاده کند به این معنا نیست که در هر سطح و مرحله از بازی این سیستم وجود داشته باشد. در اصل استفاده از لومن به طور کامل به شرکت سازنده بستگی دارد و اینکه تیم سازنده تصمیم بگیرد از این سیستم در چه زمانی و چگونه استفاده کند تا به گیمپلی آسیب زیادی نزند.
عملکرد و تجربه کاربران با موتور بازیسازی آنریل انجین ۵
به بحث عملکرد و تجربه کاربران با آنریل انجین ۵ میرسیم. در ابتدا باید گفت که تمامی بازیهایی که با آنریل انجین ۵ ساخته شدهاند از لحاظ بصری نسبت به عناوین برپایه آنریل انجین ۴ برتری دارند. این موضوع هم کاملاً منطقی است. همینطور اینکه تمامی بازیهای آنریل انجین ۵ از سیستمهای ارتقاء تصویر مثل DLSS و FSR استفاده میکنند تا تجربه کاربر نیز بهتر شود. در اصل وجود این سیستمها به پیشرفت عملکرد بازیها و این موتور انیمیشن سازی کمک کرده و حتی باعث میشود استقبال بهتری از آنریل انجین ۵ در پلتفرمهای مختلف شود.
با این حال موتور آنریل انجین ۵ از لحاظ عملکردی نیاز به بهبود زیادی دارد. برای این کار به بازی لردز آو د فالن و Jusant اشاره خواهیم کرد. در بازی لردز آو د فالن شما میتوانید از سیستمهای ارتقاء تصویر مختلف استفاده کنید. با این حال بازی به طور پیشفرض از سیستم ارتقاء تصویر TSR که متعلق به خود موتور است استفاده میکند. نکته مثبت اینجاست که سیستم TSR قابلیت تنظیم دارد و این موضوع بسیار خوب است. حال اگر بخواهید بیشتر پیش بروید بازی Jusant با شما اجازه میدهد تا از سیستمهای مختلفی برای ارتقاء و رندر تصاویر استفاده کنید. همینطور اینکه همه این سیستمها قابلیت تنظیم دارند و حتی میتوان رزولوشن ورودی را نیز به این موارد تغییر داد. با استفاده از این بازی و این سیستمها میتوان تفاوت میان سیستمهای ارتقاء تصویر مختلف را مشاهده کرد.
یک سؤال اینجا پیش میآید. به طور کلی موتورهای آنریل انجین از لحاظ Shader Compilation مشکل داشتند. حال آیا این مشکل در آنریل انجین ۵ هم وجود دارد؟ پاسخ این سوال هم بله است و هم خیر. تمامی بازیهای عرضه شده بر پایه آنریل انجین ۵ از بازیهای آنریل انجین ۴ بهتر با Shader Compilation برخورد میکنند. به دلیل اینکه این عناوین از سیستم خودکار Pre Compilation استفاده میکنند که باعث میشوند که مشکلات آنریل انجین ۴ در این بازیهای جدید وجود نداشته باشد. نکته اینجاست که این سیستم Shader را قبل از اینکه بازی به آن برسد آماده کرده و به سرعت به کاربر ارائه میدهد و باعث میشود که دیگر مشکل اصلی آنریل انجین ۴ در شماره ۵ وجود نداشته باشد.
نکته اینجاست که این سیستم عملکرد خوبی دارد اما این عملکرد خوب همیشگی نیست. در اصل امکان دارد که شما همچنان مشکلات Shader را در بازیهای جدید مشاهده کنید. بازیهای روبوکاپ، لردز آو د فالن و Desordre مشکلی در زمینه Shader نداشتند. در اصل سیستم جدید به بهترین نحو در این بازیها عمل کرده و مشکل خاصی در آنها وجود ندارد. همین موضوع باعث شده که این بازیها از لحاظ بصری به طرز عجیبی زیبا باشند و هیچ مشکلی از لحاظ Shader نداشته باشند. پس بهتر است بازیهای آینده نیز از این سیستم استفاده کرده تا مشکل همیشگی آنریل انجین در بازی آنها وجود نداشته باشد.
متأسفانه مشکل انتقال تصویر که تقریباً در تمامی بازیهای آنریل انجین ۴ وجود داشت، در این نسخه از آنریل انجین هم وجود دارد. این باعث میشود که زمانبندی فریمها چندان دقیق نبوده و با اجرای موارد مختلف ما با زمانهای متفاوتی برای فریمها روبرو باشیم. مشکل انتقال تصویر زمانی بسیار مشهود است که شما با تغییر دنیای بازی روبرو هستید. نکته جالب اینجاست که این مشکل به حجم بازی هم بستگی ندارد. به این معنا که بازی Jusant که تنها یک دمو بوده و ۴ گیگابایت حجم دارد هم این مشکل را دارد. در نتیجه این مشکل چیز جدایی از مشکلات Shader است و شرکتهای سازنده باید تلاش کنند تا راه برطرف کردن آن را پیدا کنند.
این مشکلات تصویر روی گیمپلی بازی نیز اثر گذاشته و به دلیل اینکه به طور دائم تکرار میشود، تجربه بازی را برای کاربران بد میکند. تنها راهکار حال حاضر برای این مشکل استفاده از یک پردازنده قدرتمند یا رم سریعتر است که برای بسیاری از افراد این کار مقدور نیست. مثال این موضوع در بازیهای لردز آو د فالن و فورت سالیس است. این دو بازی از لحاظ بصری به طرز عجیبی زیبا هستند ولی مشکل اینجاست که تجربه روانی را به کاربران ارائه نمیدهند.
یکی از دلایل مشکل تصویر در موتور بازیسازی آنریل انجین ۵ این است که این موتور تنها از یک رشته برای رندر و پردازش تصاویر استفاده میکند. این در صورتی است که پردازندههای امروزی همگی توانایی استفاده از چندین رشته را دارند و به راحتی میتوانند کارهای سنگین را با چند پردازنده انجام دهند. طبق چیزی که گفتیم انتظار میرود که با به کارگیری از هستهها و رشتههای بیشتر، ما شاهد تجربه بهتر و روانتری باشیم.
این موضوع در بازی لردز آو د فالن صدق نمیکند! بازی لردز آو د فالن در تلاش است تا از اکثر هستههای پردازنده ۱۲۹۰۰K اینتل استفاده کند. در این پردازندههای اینتل این قابلیت وجود دارد که شما با روشن کردن قابلیت Hyper Thread تعداد رشتهها را بیشتر کرده و کارهای سنگینتری را پردازش کنید. در نتیجه تجربه بازی هم قاعدتاً باید بهتر باشد. نکته جالب اینجاست که با این کار نرخ فریم بازی حدود ۱۰ درصد افت پیدا میکند. این موضوع بسیار عجیب است. برای مثال بازی سایبرپانک به بهترین نحو از قابلیت Hyper Thread استفاده کرده و نرخ فریم آن به طور مشخصی افزایش پیدا میکند.
طبق چیزی که اخیراً شرکت اپیک منتشر کرده، این شرکت در حال کار کردن روی بهینهسازی این موتور است. همینطور اینکه نسخهی جدید این موتور از سیستمهای چند هستهای و چند رشتهای نیز استفاده خواهد کرد تا مشکلات تصویر هم تا حد خوبی برطرف شود.
کیفیت سطوح و سیستم Nanite
آخرین چیزی که در مورد آن صحبت خواهیم کرد، کیفیت سطوح و سیستم ننایت است. ننایت یکی از ویژگیهای مهم موتور آنریل انجین ۵ بوده و این موتور از همان ابتدا با این قابلیت عرضه کرد. ایراد گرفتن از این سیستم کار راحتی نیست به دلیل اینکه عملکرد بسیار خوب و بهینهای دارد. مخصوصاً اینکه برای اجرای بازیهای مختلف روی حالت Ultra و کیفیت ۴K تنها نیاز به ۸ گیگابایت رم گرافیکی داشته که به نوبه خود بسیار خوب است. تنها مشکل اینجاست که برخی اوقات این سیستم اطلاعات کمی را به کارت گرافیکی منتقل میکند که باعث میشود فشار بیشتری به قسمتهای دیگر کامپیوتر بیاید.
در بسیاری از بازیها که آزمایش انجام شده، بسیاری از سطوح به صورت ناگهانی در صفحه نمایش ظاهر شدهاند. این موضوع لزوماً ارتباطی به کارت گرافیکی نداشته و حتی کارت گرافیک بسیار قدرتمند RTX 4090 نیز با آن مشکل دارد. مشکل اینجاست که سیستم ننایت به طور کامل از رم کارت گرافیکی استفاده نمیکند و این موضوع محدودیتهای زیادی برای عناوین مختلف ایجاد کرده است.
برای مثال بازی فورت سالیس مشکل زیادی در اجرا کردن سطوح مختلف دارد. به این شکل که اکثر اوقات سطوح این بازی با تأخیر اجرا شده و کاربر باید کمی صبر کند تا موارد مختلف لود بشوند. از طرفی بازی لردز آو د فالن کمتر با این موضوع روبرو بوده و بیشتر در تغییرات زاویه دید و دوربین ما شاهد این مشکل هستیم. برای حل این مشکل سازندگان باید اجازه بدهند تا کاربران دسترسی بیشتری روی مقدار رم گرافیکی در دسترس بازی داشته باشند. با این کار خود فرد میتواند تصمیم بگیرد که بازی در چه شرایطی اجرا شود. همینطور اینکه کاربران میتوانند از رم گرافیکی کمتری استفاده کنند تا به دستگاه بیش از حد فشار نیاید.
جمع بندی
در یک دیدگاه کلی، تمامی بازیهای ساخته شده بر اساس موتور آنریل انجین ۵ زیباییهای مخصوص خود را داشتند و برخی عملکرد بسیار خوبی داشتند. با استفاده درست از این موتور و طراحی هنری قدرتمند، کاربران میتوانند با تجربهای روبرو باشند که هرگز در دنیای گیمینگ وجود نداشته است. نکته مثبت هم اینجا بود که آنریل انجین ۵ به کاربران اجازه میدهد تا از سیستمهای ارتقاء تصویر مختلف برای بهبود عملکرد و کیفیت بازی خود استفاده کنند.
با این حال این موتور بدون مشکل نیست. در برخی شرایط امکان دارد که بازی از لحاظ گرافیکی با مشکلات مختلفی روبرو باشد و اکثر این مشکلات در اجرای Shader و سطوح مختلف وجود داشته است. شرکت اپیک تمام تلاش خود را کرده تا موتور آنریل انجین ۵ نسبت به شماره قبلی پیشرفت مشهودی داشته باشد. در نتیجه در این موتور ما شاهد بهبود از هر لحاظ نسبت به شماره قبلی هستیم. برای مثال اجرای Shader نسبت به قبل بهبود زیادی داشته است ولی همچنان مشکل داشته و شرکت سازنده باید تمرکز بیشتری روی آن داشته باشد.
مشکل اصلی دیگر این بود که اکثر بازیهای عرضه شده با موتور آنریل انجین ۵ کنترل کمی به کاربران در زمینه گرافیکی میدهند. در نتیجه کاربران آزدی عمل کمی داشته و نمیتوانند بازی را بر اساس عملکرد سیستم خود یا سلیقه خود تنظیم کنند. مشکل دیگر این بود که بازی از سیستم لومن و نورپردازی نرم افزاری استفاده میکرد که با توجه به سخت افزار امروزی بهتر است این موضوع نیز برطرف شود.
در کل نکته اصلی اینجاست که موتور آنریل انجین ۵ در جهت درستی در حال حرکت است. این موتور از لحاظ بصری پیشرفت بسیار زیادی نسبت به قبل داشته و حتی از لحاظ عملکردی نیز بهتر شده است. شرکت اپیک تمام تلاش خود را کرده تا گیمرها را به آرزوی خود که تجربه بازیهای با گرافیک بالا و عملکرد خوب است، برساند.
منبع: Eurogamer