À l’intérieur de Killzone: Shadow Fall
Guerrilla Games a publié son propre post-mortem pour la démo Killzone: Shadow Fall révélée lors du PlayStation Meeting, donnant un aperçu de la puissance de la PlayStation 4 et de son approche fondamentale du nouveau matériel. Une gamme de statistiques est incluse, y compris le fait que la démo utilisait environ 4,6 Go de mémoire, dont 3 Go réservés exclusivement aux graphiques.
La discussion commence par quelques faits de base – à savoir que Killzone: Shadow Fall est en effet un titre de lancement PlayStation 4, et que la cible – pour la démo d’annonce, au moins – est un “solide” 30 images par seconde à une résolution native de 1080p. Le studio révèle également qu’il ne s’agit que de l’un des deux projets internes sur lesquels il travaille, l’autre décrit comme une “nouvelle IP non annoncée”.
Ce qui suit est une ventilation complète de presque toutes les facettes techniques de la démo, mais ce qui nous a marqué, c’est l’utilisation somptueuse de la mémoire GDDR5 dans la PlayStation 4 – 3 Go de RAM sont réservés aux composants de base des visuels, y compris le maillage la géométrie, les textures et les cibles de rendu (les éléments composites qui sont combinés pour former le tout). Guerrilla révèle également qu’il utilise le post-processus FXAA de Nvidia comme solution anti-aliasing choisie, de sorte que 3 Go ne soient pas artificiellement gonflés par une technique AA comme le multi-échantillonnage. Il est mentionné qu’il n’y a pas “encore” de MSAA, mais Guerrilla mentionne spécifiquement qu’il travaille avec l’Advanced Technology Group (ATG) de Sony sur une nouvelle forme d’anti-aliasing, surnommée “TMAA”.
En tenant compte du fait qu’il ne s’agit que d’une démo d’un titre de lancement de première génération, 3 Go représentent une quantité étonnante de mémoire utilisée pour générer une image 1080p – comme les développeurs nous l’ont récemment averti, le manque de RAM vidéo pourrait bien s’avérer être un problème clé pour Le jeu sur PC alors que nous passons à la prochaine ère de la console.
La démo PS4 de Killzone: Shadow Fall – faits et chiffres
Au cours de sa présentation post mortem immensément détaillée, Guerrilla a révélé une masse d’informations sur l’utilisation du CPU, du GPU et de la mémoire pour sa démo Killzone: Shadow Fall. Voici le bas complet. Les statistiques de mémoire en particulier sont révélatrices.
Charge du processeur
- 60 personnages IA
- 940 entités, 300 actives
- 8200 objets physiques (1500 encadrés, 6700 statiques)
- 500 systèmes de particules
- 120 voix sonores
- 110 lancers de rayons
- 1000 travaux par image
Mémoire système (1536 Mo au total)
- Son : 553 Mo
- Havok Scratch : 350 Mo
- Tas de jeu : 318 Mo
- Divers actifs/entités : 143 Mo
- Animations : 75 Mo
- Exécutable/pile : 74 Mo
- Script LUA : 6 Mo
- Tampon de particules : 6 Mo
- Données IA : 6 Mo
- Maillages physiques : 5 Mo
Mémoire partagée (CPU/GPU – 128 Mo)
- Liste d’affichage (2x) : 64 Mo
- Scratch GPU : 32 Mo
- Piscine de diffusion : 18 Mo
- Scratch CPU : 12 Mo
- Requêtes/Libellés : 2 Mo
Mémoire vidéo (3072 Mo)
- Textures non diffusées : 1 321 Mo
- Cibles de rendu : 800 Mo
- Pool de streaming (1,6 Go de données de streaming) : 572 Mo
- Maillages : 315 Mo
- Tas CUE (49x): 32 Mo
- Mémoire tampon ES-GS : 16 Mo
- Mémoire tampon GS-VS : 16 Mo
Les titres précédents de Killzone sont tombés bien en dessous de 30 images par seconde lors de scènes intenses. Guerrilla a ciblé un 30FPS “solide” pour la démo de Shadow Fall et sur la base de ces images téléchargées de la réunion PlayStation qu’il a livrées. L’encodeur vidéo matériel PS4 reflète les performances réelles du jeu, et nous n’avons trouvé aucune image en double dans le téléchargement.
Guerrilla décrit également sa philosophie d’utilisation du processeur à huit cœurs de la PlayStation 4, corroborant à nouveau les points de vue d’autres développeurs sur la meilleure façon d’extraire les meilleures performances de la configuration AMD. Guerrilla a fait évoluer le modèle qu’il a développé pour PlayStation 3 – il a un thread configuré comme un “orchestrateur” (cela aurait été le PPU sur la PS3), planifiant des tâches qui sont ensuite parallélisées sur chaque cœur. C’est la technique dite “basée sur les jobs” qui a été utilisée dans un grand nombre de titres de la génération actuelle afin de tirer le meilleur parti des six threads de la 360 et des six SPU disponibles de la PS3. En allant “large” sur de nombreux cœurs, Guerrilla a fait monter les enchères : 80 % du code de rendu a été “jobifié” sur PS3, 10 % de la logique de jeu et 20 % du code d’IA. Sur PS4, ces statistiques atteignent respectivement 90%, 80% et 80%.
Fait intéressant, la présentation de Guerrilla fait explicitement référence à “chaque” cœur utilisé, mais les captures d’écran des outils de profilage – développés par l’équipe elle-même en raison de la nature en cours du propre logiciel d’analyse de Sony – ne semblent identifier explicitement que cinq travailleurs fils. Pour le moment, nous n’avons aucune idée réelle du temps CPU que le nouveau système d’exploitation de la PS4 consomme et du temps qu’il reste aux développeurs de jeux, et nous comprenons que la réservation du système est en suspens. Cependant, l’outil de profilage montre que dans l’ici et maintenant il y a en effet cinq threads de travail, plus “l’orchestrateur” et chacun d’eux est verrouillé sur un seul noyau. L’inférence que nous pouvons tirer maintenant est que même si la réservation du système d’exploitation n’a pas été verrouillée, les développeurs ont accès à au moins six des huit cœurs du processeur de la PS4.
En termes d’optimisation proprement dite, la «conflit de threads» – le processus par lequel un thread CPU est suspendu en attendant les résultats d’un autre – s’est avéré être un problème pour Guerrilla. Plutôt que de descendre au niveau bas et de s’adresser directement au processeur, le développeur indique que les optimisations de haut niveau sont la clé des meilleures performances.
Une comparaison d’un modèle Helghast PS4 de 40 000 polygones à gauche avec son homologue PS3 de 10 000 polygones à droite. La comparaison est quelque peu faussée car le modèle PS3 est rendu dans le moteur PS4, avec tous les avantages d’éclairage et de matériaux qu’il offre
En termes de graphismes, c’est là que les améliorations que Guerrilla a apportées à Killzone 3 sont peut-être les plus appréciées. Pour les personnages du jeu, le jeu PS3 utilisait trois modèles LOD différents (plus vous utilisez de polygones, plus vous êtes proche du personnage en question), jusqu’à 10 000 polygones et des textures 1024×1024. Les choses ont considérablement changé pour PlayStation 4 avec sept modèles LOD et un maximum de 40 000 polygones et jusqu’à six textures 2048×2048.
La passe de géométrie aspire plus de temps de traitement GPU que tout autre système, mais Guerrilla admet volontiers que les détails supplémentaires n’offrent qu’une “amélioration progressive de la qualité” par rapport à Killzone 3, la majeure partie de l’amélioration visuelle provenant de la variété des matériaux utilisés. , le modèle d’éclairage et tous les autres moteurs changent. Il y a aussi le sentiment de la présentation que Guerrilla est toujours en train de trouver ses marques en termes d’optimisation – en particulier en termes de shaders de pixels et de vertex, où il y a une discussion sur la rationalisation ici ouvrant potentiellement la porte à doubler le nombre de polygones.
L’éclairage est tout simplement phénoménal dans Killzone: Shadow Fall (au point où Guerrilla a publié une présentation entièrement distincte sur son fonctionnement) avec un système d’espace linéaire HDR complet en place qui est une évolution claire des techniques utilisées dans Killzone 2 et sa suite. Une nouvelle fonctionnalité clé est quelque chose de similaire à ce que nous voyons dans le moteur FOX de Kojima Productions et Unreal Engine 4 – un passage à un éclairage basé sur la physique. Dans le passé, les objets du jeu avaient un certain degré de leur éclairage « cuit » dans l’objet lui-même. Maintenant, les propriétés physiques de l’objet lui-même – sa composition, sa douceur/rugosité, etc. – sont des variables définies par l’artiste, et la façon dont elles sont éclairées dépend des sources de lumière réelles dans une scène donnée.
Le pipeline de post-traitement
La démo Killzone: Shadow Fall dispose d’un vaste pipeline de post-traitement, y compris l’anti-aliasing FXAA. La présentation de la firme suggère qu’il s’agit d’une solution temporaire et qu’une forme plus avancée d’AA se retrouvera dans la version finale du jeu. On parle d’une nouvelle technique ‘TMAA’ mais aucun autre détail n’est en vue. Mais l’anticrénelage n’est qu’un élément du post-traitement – comme vous pouvez le voir dans la liste ci-dessous. La profondeur de champ du bokeh (photo ci-dessus) est particulièrement impressionnante.
- Réflexions en temps réel
- Correction des couleurs basée sur la profondeur et le cube de couleur
- Contrôle de l’exposition
- Occlusion ambiante
- Effets de rayons divins de l’espace de floraison et d’écran
- Bokeh profondeur de champ et flou de mouvement
- Éclat d’objectif étendu piloté par l’artiste
- FXAA
Il s’agit d’un changement massif et fondamental dans la manière dont les actifs du jeu sont créés et qui a nécessité un degré élevé de formation de la part du personnel de Guerrilla, le système évoluant progressivement au point où les spécialistes du rendu et les artistes étaient satisfaits du degré. de contrôle qu’ils avaient, et les résultats à l’écran. Au cours de cette évolution, toutes les lumières d’une scène donnée sont devenues des “lumières de zone” – capables d’influencer le monde qui les entoure, et toutes les sources de lumière ont également un volume réel. Tout à l’écran a une réflexion en temps réel qui prend en compte toutes les sources lumineuses appropriées. Un mélange de techniques comprenant le ray-casting et l’éclairage basé sur l’image produit des résultats exceptionnels.
Les propres outils d’analyse des performances PS4 de Sony en sont encore à leur stade de développement, alors Guerrilla a fait le sien. Il s’agit du profil du processeur – nous voyons cinq threads de travail en plus du planificateur principal, ce qui suggère qu’ici et maintenant au moins, les développeurs PS4 ont accès à six des huit cœurs de processeur AMD.
Nous ne pouvons que commencer à couvrir les bases de cette présentation (les techniques d’éclairage en elles-mêmes sont extrêmement complexes) – on a l’impression que Guerrilla s’aventure dans un territoire inconnu dans une certaine mesure et se surprend par les résultats du processus d’apprentissage. La conclusion générale que nous avons ici est que le développement de nouvelle génération en est encore à ses débuts, et aussi impressionnant soit-il, la démo de Killzone: Shadow Fall est encore en cours de développement et nous devrions nous attendre à de nombreuses améliorations. pour le dernier match. L’équipe elle-même est clairement très satisfaite de la facilité de développement de la PlayStation 4 et a identifié le parallélisme basé sur les tâches comme le meilleur moyen de tirer le meilleur parti de l’architecture multicœur, tandis que le GPU est considéré comme très rapide, mais shader l’optimisation semble être la clé pour en tirer le meilleur parti.
Ce qui est très intéressant, c’est que le développeur dit que la mémoire GDDR5 donne vraiment au système “ses ailes”, et vante les immenses 176 Go/s de bande passante disponibles. Cependant, ce n’est pas un puits sans fond de débit illimité – des efforts doivent encore être faits pour utiliser de petits formats de pixels afin de maximiser les performances. Gardant à l’esprit que le vaste pool de mémoire unifié de RAM à large bande passante est l’un des principaux avantages de la PS4 par rapport au PC et à la Xbox de nouvelle génération, il sera intéressant de voir comment les projets multiplateformes s’en sortent.
Il est également fascinant que, de son propre aveu, Guerrilla n’utilise pas une grande partie de la fonctionnalité de calcul du cœur graphique PS4 – dans sa conclusion à la présentation, il est dit qu’il n’y a qu’un seul travail de calcul dans la démo, et qu’il est utilisé pour la défragmentation de la mémoire. En prenant en compte à quel point Sony a défendu la technologie dans sa révélation PS4, c’est une situation intéressante et montre peut-être à quel point nous devons aller pour tirer le meilleur parti de cette technologie – malgré ses nombreuses similitudes avec le matériel PC existant.
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