آیا گرافیک جی تی ای ۶ همان جهش نسلی قابل‌انتظار را برآورده می‌کند؟
اولین تریلر جی‌تی‌ای ۶ اخیرا منتشر شد — گرچه کمی زودتر از موعد — و علی‌رغم اینکه کوتاه بود اما رد پای بزرگش در دنیای رسانه احساس می‌شود. نمایی بود از شاید بزرگ‌ترین بازی نسل، و اولین نگاه ما به اینکه چگونه راک‌استار برای عرضه‌ی بازی‌اش روی آخرین نسخه‌های سخت‌افزار پلی‌استیشن و ایکس‌باکس تکنولوژی‌اش را متحول کرده. مهم است در نظر داشته باشیم که ما حداقل یک نسل اصلا جی‌تی‌ای جدیدی ندیده بودیم، مگر نسخه‌ی ارتقایافته‌ی جی‌تی‌ای ۵ که در اصل برای سخت‌افزارهای نسل هفتمی پلی‌استیشن ۳ و ایکس‌باکس ۳۶۰ ساخته شده بود. بنابراین یک جهش تکنولوژیک عظیم که دو نسل را پوشش می‌دهد داریم می‌بینیم، و با اینکه اطلاعات زیادی در دسترس نداریم، اما تا همین‌جا هم همه‌چیز درباره گرافیک جی تی ای ۶ نویدبخش به نظر می‌رسد.
اول از همه، مسئله‌ای که در بررسی فنی همه‌ی تریلرها هست — خصوصا تریلرهای معرفی و اولیه — این است که می‌بینیم این روزها با اینکه بازی‌ها تبلیغ می‌کنند in-engine اجرا می‌شوند اما باز هم زمین تا آسمان با محصول نهایی فرق دارند. آیا تریلر جی‌تی‌ای ۶ واقعا همزمان/ریل‌تایم و در انجین خود بازی و روی سخت‌افزار نسل نهمی اجرا شده است؟ آیا سخت‌افزارهای فعلی از پس این کیفیت برمی‌آیند؟ خبر خوب اینکه، حداقل تا جایی که دیدیم، به باور ما همه‌چیز همانطوری است که در بازی نهایی قرار است باشد.
اول از همه، قبل از اینکه بخواهیم روی گرافیک جی تی ای ۶ در این تریلر زوم کنیم و دنبال پیکسل‌ها بگردیم، بهتر است به سابقه‌ی راک‌استار نگاه کنیم. گرچه تریلرهای جی‌تی‌ای ۵ و رد دد ریدمپشن ۲ به‌خاطر زوایای دوربینْ سینمایی و دراماتیک‌تر بهتر به نظر می‌رسیدند اما آنقدری همه‌چیزش به‌طور ریل‌تایم اجرا می‌شد که باور کنیم تریلرها روی خود سخت‌افزار مقصد اجرا می‌شدند. احتمالا قضیه‌ی جی‌تی‌ای ۶ هم همین است، گرچه راک‌استار می‌توانست یک تریلر با کیفیت آلترا اچ‌دی بدهد که روی پی‌سی و با بالاترین تنظیمات و رزولوشن فورکی نیتیو اجرا شود. اما این کار را نکرده است.
رزولوشن که واضحا نیتیو کامل نیست و از مقیاس‌بندی/Scaling پویا در آن استفاده شده است. پیدا کردن لبه‌های پله‌پله‌ای در کنار اشیا هم در همین بازی‌های اخیر به‌سختی پیدا می‌شود و چه برسد به تریلری فشرده. اما آن سکانس پرسروصدای زن کنار استخر احتمالا نشان دهد بازی روی رزولوشن ۱۴۴۰پی نیتیو اجرا می‌شود (و شات آخر که دو کاراکتر اصلی برای سرقت وارد مبارزه می‌شوند احتمالا مقداری کمتر است). پردازش مو یکی از چشمگیرترین جنبه‌های فنی تریلر بود، اما باز هم چیزهای مصنوعی داشت — که البته به‌راحتی تا زمان عرضه قابل حل‌شدن است، حتی اگر تریلر کاملا از پیش‌رندرشده یا روی پی‌سی خیلی گران‌قیمت اجرا شده باشد. تنها بخش قابل‌تردید تریلر شاید آن ویدئوهای عمودی تیک‌تاکی باشند که برای واقع‌گرایانه به‌نظر رسیدن شدیدا قدرت زیادی می‌طلبند و ممکن است آنها از قبل رندر شده باشند.
نورپردازی غیرمستقیم ری تریسینگ پرش و انعکاس نور را خصوصا در فضاهای بسته که نوری از بیرون به داخل تابیده می‌شود عالی نشان می‌دهد (تصویر بالا). رفلاکس‌های ری تریسینگ در تریلر ظریف و حاشیه‌ای‌تر هستند و مثلا در آینه بغل دیده می‌شوند (تصویر فعلی). همه‌ی این‌ها نشانگر یک جهش واقعی برای گرافیک جی تی ای ۶ است
در عصر آپ‌اسکیلینگ که سازندگان تمرکزشان بیشتر روی پیکسل‌های باکیفیت است تا رسیدن به رزولوشن‌های بالا به صورت نیتیو، مخاطبان هم معمولا برایشان جای سوال است که چرا نتوان هر دو را بالا برد بی‌آنکه دیگری این وسط قربانی شود. مشابها، تقریبا مطمئنیم که جی‌تی‌ای ۶ با ۳۰ فریم اجرا خواهد شد که با توجه به حجم عظیم و ویژگی‌های فنی بازی معقول است. شواهد محکمی هم هست از اینکه جی‌تی‌ای ۶ از دو قابلیت بسیار مهم ری تریسینگ استفاده می‌کند: نورپردازی غیرمستقیم(۱) و رفلاکس‌ها (گرچه شواهدی هم هست که دومیْ ترکیبی است).
فارغ از اینکه این نورپردازی غیرمستقیم نرم‌افزاری است (مثل به‌روزرسانی‌ای که برای نسخه‌ی سریز ایکس بازی گیرز ۵ منتشر شد) یا کاملا سخت‌افزاری و RTGI، باز هم تفاوتش در بازی‌ای مثل جی‌تی‌ای ۶ خیره‌کننده خواهد بود، چراکه نور طبیعی و واقع‌گرایانه‌ای به بازی می‌افزاید. به علاوه بحث ثبات هم هست — کاراکترها و اشیا حالا در هر صحنه‌ای که باشند خیلی خوب نور مطابق شرایط جدید منعکس می‌شود — برعکس روش‌های معمول دیگر که، حین فرآیند شطرنجی‌سازی(۲)، از افکت‌های درخشان و شناور استفاده می‌کنند. البته شاید هم راک‌استار از روشی ترکیبی (هم سخت‌افزاری و هم نرم‌افزاری) استفاده کند، اما باز هم، نورپردازی تا اینجا فوق‌العاده بوده است.
از رفلاکس‌های ری تریسینگ هم استفاده شده و شواهدی هست که نشان می‌دهد در اینجا هم روش ترکیبی به کار رفته است. البته برخی از عناصر صددرصد ری تریسینگ سخت‌افزاری هستند — مثل آینه بغل ماشین‌ها، که آنقدری پرجزییات هست که فرض کنیم صرفا یک رفلاکس اسکرین-اسپیس(۳) یا با کمک مکعب‌نگاری(۴) نبوده است.
راه‌حل جایگزینْ رندر تمام صحنه در قالب بافت/تکسچر است که سپس روی آینه بغل قرار بگیرد، اما این روش به جی‌پی‌یو خیلی بیشتر فشار می‌آورد تا استفاده از ری تریسینگ. استفاده از رفلاکس‌های اسکرین-اسپیس پرکاربردترند در اینجور موارد، اما اگر داده‌ای که در این رفلاکس استفاده می‌شود مسدود باشد یا روی اسکرین نباشد جلوه‌ای مصنوعی می‌گیرد. این قضیه را، البته خیلی جزئی، در سکانس پرواز فلامینگوها می‌بینیم. بااین‌حال در قسمتی دیگر می‌بینیم مردی نیمه‌عریان در خیابان می‌دود اما رفلاکس‌اش باقی می‌ماند حتی با اینکه ماشینی از آنجا رد می‌شود و نور را مسدود می‌کند. پس احتمالا بعضی جاها ری تریسینگ سخت‌افزاری و بعضی جاها نرم‌افزاری است اما فعلا چیزهایی که به آن دسترسی داریم محدودند و قضاوت صددرصد نمی‌شود کرد (خصوصا که تریلر مدام و خیلی سریع بین صحنه‌های مختلف کات می‌خورد).
اینکه راک‌استار نورث به ری تریسینگ تکیه می‌کند خبر خوبی است اما محدودیت‌های خودش را دارد. اس‌واساس ارتقای جی‌تی‌ای ۵ برای پلی‌استیشن ۵ و ایکس‌باکس سریز ایکس استفاده از سایه‌های ری تریس‌شده بود، ولی به نظر می‌رسد سازندگان دنبال تکرار این افکت در جی‌تی‌ای ۶ نیستند: در شات آخر که نقشهای اصلی قصه در مغازه را با لگد باز می‌کنند تکنیک قدیمی Shadow Mapping(۵) را می‌بینیم. به‌هرحال ندرتا پیش می‌آید که کنسول‌های نسل فعلی از تک‌تک افکت‌های ری تریسینگ استفاده کنند، خصوصا که ری تریسینگ سخت‌افزاری موجود در ساختار معماری RDNA 2 از AMD نسبتا ضعیف است، و برخی استدلال می‌کنند ترکیب RTGI و رفلاکس‌های ری تریسینگ همین الان هم فشار زیادی به کنسول‌ها می‌آورد.
از این قضیه که بگذریم، یک نکته‌ی مهم دیگر تریلر رندرینگ مدل کاراکترهاست. رویکردی که راک‌استار نورث در اینجا پیش گرفته جالب است — جهان بازی شدیدا سبک خیالی خاصی دارد و کاراکترها هم مطابق همان مدل‌سازی شده‌اند. این برعکس دموی The Matrix Awakens است که می‌خواست کاراکترهایش فوتورئالیستیک باشند. راک‌استار مشخصا هدفش این نیست. کاراکترها انیمیشن‌هایشان عالی است و بیشتر از همه حالت چشم‌ها و پوست‌شان خیره‌کننده به نظر می‌رسد (که یک دنیا با مدل کیانو ریوز و کری-آن در دموی تکنیکی آنریل انجین ۵ فرق دارد). بااین‌حال، راک‌استار در اینجا هنوز هم دارد مرزها را به جلو هل می‌دهد و مثلا رندر موها بی‌نظیر است.
به زن نزدیک استخر در ثانیه‌ی ۳۹ نگاه کنید تا ببینید سازندگان چگونه طرح جدیدی در انیمیشن موها درانداخته‌اند. اما تقریبا به بقیه‌ی صحنه‌ها هم که نگاه کنید پردازش موها فوق‌العاده است: در ثانیه‌ی ۹، موهای فر متصدی ارائه‌ی عفو مشروط به لوسیا؛ در ثانیه‌ی ۵۳، بافت موی دردلاک مرد رنگین‌پوست. قابلیت TressFX که آن موقع برای پردازش موهای لارا کرافت در Tomb Raider 2013 سروصدا کرد این بار گویی داریم نسل بعدی‌اش را می‌بینیم. 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 پلی‌استیشن ۴ می‌بینیم فرق دارد.
گرافیک جی تی ای ۶ جذاب به نظر می‌رسد. رندر موها و خصوصا فیزیک به‌کاررفته در حرکات‌شان عالی به نظر می‌رسند. اینکه می‌بینیم این سطح از جزییات نه فقط مخصوص کاراکترهای اصلی بلکه در همه‌ی کاراکترهای فرعی دیگر (حتی در سکانس‌هایی که پر از NPC است) تعمیم داده شده فوق‌العاده است.
ولی یک موضوع درباره‌ی گرافیک جی تی ای ۶ وجود دارد: پردازش تارهای مو شدیداً محاسبات پیچیده‌ای می‌طلبد و به جی‌پی‌یو فشار زیادی می‌آورد. برای همین اینجور مواقع فقط یک یا نهایتا دو کاراکتر موهایشان به این شکل پردازش می‌شود. ولی آنچه در رندرینگ کاراکترها — من‌جمله موهایشان — در تریلر جی‌تی‌ای ۶ شگفت‌انگیز است این است که از این تکنیک برای کاراکترهای غیرقابل‌بازی/NPC هم استفاده کرده‌اند. به نظر می‌رسد در جاهایی که جمعیت انبوه را می‌بینیم همین قضیه برقرار باشد. استفاده از این تکنیک در این حجم زیاد البته احتمالا نشان دهد راک‌استار نورث از همان تکنیک اینسامنیاک در پردازش موها استفاده نکرده. بااین‌حال، گویا این تکنیک خیلی خوب از پس همه‌جور مدل مویی برآمده و انجین هم خیلی خوب کاراکترهای قابل‌بازی و غیرقابل‌بازی را، با هر سایز و قومیت و شکلی باشند، خوب رندر گرفته است.
مقیاس و حجم جهان بازی بر یک شبیه‌سازی خیلی پیشرفته دلالت دارد. با نظر به قابلیت‌های نسبتا محدود ساختار معماری سری Zen 2 که در پلی‌استیشن ۵ و ایکس‌باکس سریز ایکس و اس می‌بینیم، حدس می‌زنیم که احتمال بالا جی‌تی‌ای ۶ سی فریم بر ثانیه اجرا شود. گرافیک را برای عملکردهای مختلف روی سخت‌افزارهای مختلف می‌شود بالا و پایین کرد، اما پایین آوردن مقیاس و حجم شبیه‌سازی بازی و مثلا نصف‌کردن فشاری که به سی‌پی‌یو می‌آید به‌مراتب سخت‌تر است. شاید حالت چهل فریم هم معقول باشد اما باید به یاد داشت به‌خاطر وسعت بازیْ منطقی‌تر است که تمرکز را فقط روی یک شبیه‌سازی و رندرینگ واحد گذاشت.
مسئله‌ی بعدی و طبق معمول بحث‌برانگیز هم عملکرد بازی روی ایکس‌باکس سریز اس است. راک‌استار تایید کرده که جی‌تی‌ای ۶ در سال ۲۰۲۵ برای پلی‌استیشن ۵ و هر دو سری ایکس‌باکس منتشر می‌شود، پس در عرضه‌اش روی سریز اس شکی نیست. سوال این است که سازنده چگونه آن را قرار است پورت کند. مشکلات ما با این کنسول هیچ‌وقت صرفا سر جی‌پی‌یوی ضعیف‌ترش نبود، یا مثلا اینکه فقط چهار ترافلاپس است و سریز ایکس دوازده ترافلاپس (که از دلایل اصلی مشکلات پورت از روی سریز ایکس روی سریز اس بوده). از دید ما مشکل اصلی در مموری خیلی ضعیف‌تر است: در نظر بگیرید که روی پلی‌استیشن ۵ رقم ۱۲.۵ گیگ و روی سریز ایکس ۱۳ گیگ مموری داریم اما روی سریز اس فقط ۸ گیگ. می‌شود یک سری منابع سیستم را غیرفعال کرد و از رم مایه گذاشت، اما باز هم شکاف به‌قدری بزرگ هست که مشکل‌ساز باشد، خصوصا که ری تریسینگ گاهی شدیدا محتاج مموری بالا می‌شود.
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 راک‌استار بگذاریم می‌بینیم گزینه‌ی مطلوبی نیست — خصوصا که نورپردازی غیرمستقیم ری تریسینگ نسبت به شیوه‌های شطرنجی‌سازی‌شده خیلی بهتر است و جریان توسعه‌ی بازی را هم راحت‌تر می‌کند. بااین‌حال، داشتن یک راه‌حل جایگزین یا سیستم پشتیبانی دیگر چیز بدی برای توسعه نیست چون بالاخره حتما نسخه‌ی پی‌سی هم روزی منتشر خواهد شد [و برای آن موقع بهتر است که بازی را طوری بهینه کرد که سخت‌افزارهای ضعیف‌تر بدون ری تریسینگ هم بتوانند بازی را اجرا کنند]. با همه‌ی این حرف‌ها احتمالا بازار مقصد جی‌تی‌ای تا وقتی عرضه شود مشتریانش از نظر سخت‌افزاری خیلی بیش از این حرف‌ها پیشرفت کرده باشند. طبق گفته‌های الکس [یکی از دیگر تحلیلگران دیجیتال فاندری] که مشخصات سخت‌افزاری کاربران استیم را بررسی کرده، حدود ۱۰.۵ درصد کاربران جی‌پی‌یوهایی دارند که یا هم‌سطح یا قدرتمندتر از کارت RTX 3080 است — کارتی که حدود هشتاد تا صددرصد سریع‌تر از کنسول‌های نسل نهمی است.
با توجه به اطلاعات محدود اما گویایی که هست این همه‌ی تحلیل فنی‌ای است که می‌توانیم از جی‌تی‌ای ۶ داشته باشیم. این جهش نسلی برای گرافیک جی تی ای ۶ واقعیت دارد و بی‌صبرانه منتظریم چیزهای بیشتری از آن ببینیم.
منبع: Digital Foundry
توضیحات مترجم:
۱. Global Illumination الگوریتم‌هایی برای شبیه‌سازی واقعی‌تر نور در محیط‌های سه بعدی هستند. چنین الگوریتم‌هایی نه فقط نوری که مستقیما از منبع نور تابیده می‌شود را، بلکه ظرایف دیگر، مثل پرتوهای دیگری که از همان منبع روی دیگر سطوح تابیده شده‌اند، پردازش می‌کنند.
۲. Rasterization: شطرنجی‌سازیْ فرآیند تبدیل اشکال، تصاویر یا اشیای سه‌بعدی به شبکه‌ای شطرنجی‌شده از پیکسل‌ها برای نمایش روی مانیتور است. مثل رنگ‌آمیزی یک نقاشی روی کاغذ شطرنجی و مربع‌مربع می‌ماند که فرد هر مربع را جداگانه رنگ می‌زند. تصور کنید تصویر دیجیتالی یک دایره را دارید. شطرنجی‌سازی آن منحنی‌های صاف را به پیکسل‌های مربعی کوچک تجزیه می‌کند که هر کدام رنگ مشخصی دارند. سپس این پیکسل‌ها روی مانیتور قرار می‌گیرند و این توهم را القا می‌کنند که منحنی کاملا صاف می‌بینید و نه مربع‌های کوچکی که کنار هم قرار گرفته‌اند.
از شطرنجی‌سازی در گرافیک‌های کامپیوتری و بازی‌های ویدئویی برای خلق تصاویر واقع‌گرایانه به‌صورت ریل‌تایم زیاد استفاده می‌شود. تقریبا همه‌ی سخت‌افزارهای گرافیکی مدرن و نرم‌افزاری برای نمایش چیزهای بصری روی مانیتور به این تکنیک تکیه دارند.
۳. Screen-Space Reflections: در بیشتر بازی‌ها از همین افکت استفاده می‌شود و بیشتر بازتا‌ب‌ها در بازی‌های اخیر به این شیوه است. در بازتاب معمولی، شی دوباره باید از اول رندر شود، ولی در این روش نیازی به رندر مجدد شی یا هندسه‌ی محیط نیست. نقطه‌ی ضعفش این است که چون در آن نمی‌توان بازت اشیایی که مستقیما در دید نیستند را پردازش کرد، یا دیگر اشیایی که پشت دیگر اشیا مخفی شده‌اند یا لبه‌ی اشیایی که بیرون از دوربین هستند و… بنابراین تنها آنچه روی صفحه-فضا/اسکرین-اسپیس هست پردازش می‌شود. این افکت را می‌توان نوعی قدیمی و ضعیف‌تر از ری تریسینگ دانست.
۴. Cube Mapping: نگاشت مکعب روشی برای نقشه‌برداری از محیط است. برای اینکه هر محیطی در بازی معمولا مثل یک مکعب است و می‌توان از شش نما آن را دید، بنابراین در این روشْ شش ضلع یک مکعب را در مقام شکل یک نقشه مورد استفاده قرار می‌دهند.
۵. Shadow Mapping: تصور کنید یک خانه‌ی مینیاتوری و یک چراغ‌قوه دارید. وقتی با چراغ‌قوه روی آن خانه‌ی مینیاتوری نور بیاندازید، سایه‌ای روی زمین ایجاد می‌شود. حالا همین ایده را به گرافیک‌های کامپیوتری تعمیم بدهید. در بازی‌های ویدئویی یا انیمیشن‌های سه‌بعدی، سایه‌ها به اشیا ظاهر واقعی‌تری می‌دهند. Shadow Mapping هم تکنیکی برای ایجاد این سایه‌هاست، و وانمود می‌کند نوری مجازی از چراغ قوه‌ای مجازی دارد روی شی تابانده می‌شود. منظور از چراغ‌قوه در اینجا یعنی زاویه دید دوربین یا بازیکن نسبت به اشیایی که در محیط می‌بیند. برنامه‌ی کامپیوتری ابتدا نقشهای مجازی از صحنه تهیه می‌کند که از دید منبع نور (چراغ‌قوه) سایه را منعکس می‌سازد.
در این تکنیک، صحنه از دید منبع نورْ پردازش و سپس اطلاعات به‌دست آمده از عمق صحنه (که باز از نقطه نظر منبع نور است) پردازش می‌شود که به آن depth map می‌گویند. سپس با این depth map تعیین می‌شود هر پیکسل آیا در سایه قرار دارد یا نه. برای تقریب به ذهن، این مثال را در نظر بگیرید: تصور کنید در اتاقی ایستاده‌اید که تنها یک منبع نور دارد، و می‌خواهید بدانید کدام بخش‌های اتاق نورانی شده‌اند و کدام بخش‌ها در سایه‌اند. برای فهم آن، از دید منبع نور، عکسی از اتاق می‌گیرید. در این عکس، جاهایی که مستقیما روبه‌روی نور هستند روشن‌اند و جاهایی که توسط اشیای دیگر اشغال شده تاریک‌تر به نظر می‌رسند. این عکس حکم همان depth map را برای کامپیوتر دارد.
