Entretien technique : Halo : Reach
Arrêtez-nous si nous devenons trop techniques… en revanche, ne vous embêtez pas ! Lorsque l’occasion s’est présentée de parler de technologie avec Bungie sur n’importe quel sujet de notre choix, disons simplement que nous ne nous sommes pas retenus. Et heureusement pour nous, le studio non plus. Ce que nous avons ici est un titanesque 6000 mots aperçu de la composition technique de la plus grande exclusivité Xbox 360 de l’année.
Dans cet article, nous approfondissons un vaste éventail de sujets techniques : nous parlons des solutions de rendu différé utilisées par les jeux Halo, des améliorations apportées à Reach, de l’anti-aliasing, de l’atmosphère et de l’alpha, et nous parlons de la hauteur l’éclairage à plage dynamique est géré dans le nouveau jeu.
Il est juste de dire qu’il s’agit de choses de haut niveau, mais nos autres discussions sur les performances, la coopération/écran partagé, l’intelligence artificielle, l’animation, la capture de mouvement, le retour des élites, ainsi que le processus par lequel Bungie peaufine son jeu avant sa sortie doit être accessible à tous. De plus, nous allons au fond du mystère du niveau de campagne supprimé qui avait le joueur aux commandes d’un Scarabée Covenant…
L’ingénieur graphique Chris Tchou, le concepteur de personnages Chris Opdahl, la communauté/écrivain Eric Osborne, le responsable de l’animation senior Richard Lico et l’ingénieur de personnages Max Dyckhoff se joignent à nous pour cette interview. Merci à chacun d’entre eux d’avoir consacré autant de temps et d’efforts à ce qui est l’une des interviews techniques les plus vastes et les plus complètes que nous ayons jamais publiées ici à Digital Foundry.
Fonderie numérique : Commençons par parler des mises à niveau du moteur de rendu. Vous êtes capable de gérer beaucoup plus de sources lumineuses qu’auparavant – avez-vous adopté un modèle différé ? Quelles recherches avez-vous entreprises et sur quelle solution avez-vous finalement opté ?
Chris Tchou : Halo 3 et Halo 3 : ODST utilisaient une approche de rendu en deux passes “semi” différée, sauf pour les petits objets de décoration comme l’herbe et les cailloux qui étaient rendus vers l’avant en une seule passe pour plus de rapidité. Le rendu semi-différé nous a permis d’avoir des décalcomanies bon marché, mais nous ne l’avons pas utilisé pour l’éclairage différé ; l’éclairage a été rendu lors de la deuxième passe sur la géométrie afin que nous puissions avoir un éclairage de carte de lumière complexe et une belle brillance métallique (c’est-à-dire quelque chose de mieux que le spéculaire Phong). Pour Halo : Reach, nous avons reconstruit les tampons différés afin qu’ils puissent mieux se rapprocher de nos modèles spéculaires, ce qui nous permet d’utiliser des lumières dynamiques différées rapides partout sans perdre en brillance.
En plus de cela, nous avons également construit un système pour déterminer quand les objets ne profitaient pas du chemin différé (c’est-à-dire qu’ils n’avaient pas de décalcomanies ou de lumières différées complexes les touchant) et basculer ces objets à la volée vers le passage en avant plus rapide le rendu. Yaohua Hu a également passé beaucoup de temps à rechercher une représentation améliorée de la carte lumineuse (c’est mieux que les harmoniques sphériques !) qui nous donne le même support pour les sources lumineuses de surface, un contraste amélioré, moins d’artefacts, une empreinte mémoire plus petite et de bien meilleures performances. Cela a permis de libérer beaucoup de temps GPU à utiliser pour les lumières différées dynamiques et autres goodies graphiques.
Digital Foundry : Auparavant, il était brièvement mentionné qu’il était possible de rendre beaucoup plus de particules dans Reach, et dans le premier ViDoc, nous avons vu un bref aperçu d’une démo – quoi de neuf ici et comment la technologie est-elle utilisée tout au long du jeu ?
Chris Tchou : Nous avons construit un système de particules pour gérer le cas spécifique de nombreuses petites particules transitoires – essentiellement des éclats de roche, des bouffées de terre, des gouttes de pluie, des éclaboussures, des étincelles et ce genre de choses. Je le présenterai plus en détail au prochain GDC, mais la partie intéressante est qu’il peut gérer des dizaines de milliers de collisions/rebonds à chaque image en lisant la profondeur et les tampons normaux, et le tout prend moins de 0,3 ms (environ 1 /100e de trame) ; ce qui semble assez bon par rapport aux sept (7) collisions de particules standard par image autorisées par le budget des effets.
Le nouveau système de particules a permis aux artistes d’effets d’utiliser un grand nombre de ces petites particules en collision dans leurs effets sans se soucier du tout de la performance. Oh et c’est aussi utilisé pour la pluie : si vous regardez la pluie au ralenti en mode théâtre, vous pouvez suivre une seule goutte de pluie pendant qu’elle tombe jusqu’à ce qu’elle éclabousse quelque chose !
Digital Foundry : Comment le HDR est-il géré cette fois-ci ? Le double framebuffer semblait avoir beaucoup de critiques dans Halo 3 en termes de dégradation de la résolution, mais il n’y avait pas beaucoup d’explications à ce sujet. Les autres formats de framebuffer (7e3/FP10 ou INT16) étaient-ils loin d’être comparables ? Votre précédente présentation GDC ne décrivait que les différences en termes de chiffres, mais la comparaison dans le monde réel est difficile à visualiser autrement. Quelle est l’approche dans Reach ?
Chris Tchou : Nous utilisons un seul tampon 7e3 pour notre objectif de rendu final dans Reach. Cela se traduit par un HDR plus limité (environ 8x sur le point blanc, contre 128x dans Halo 3) mais est beaucoup plus rapide pour les transparents et le post-traitement. En pratique, la différence entre 8x et 128x HDR est légère – la principale chose que vous remarquerez peut-être est que la floraison autour des zones lumineuses perd plus souvent sa couleur, se désaturant en blanc.
Et oui, un seul tampon 7e3 nous donne plus d’EDRAM disponible pour la passe d’éclairage finale, mais la résolution de rendu est toujours limitée par les trois tampons utilisés dans la passe principale différée. La résolution dans Halo 3 était plus limitée car nous avons économisé de l’EDRAM pour les ombres dynamiques lors du passage d’éclairage, aux côtés des 2 tampons HDR et d’un tampon de profondeur. Mais avec un seul tampon 7e3, nous avons beaucoup d’espace supplémentaire disponible pour les ombres, et il n’est limité que par les 3 tampons utilisés lors de la passe différée.
Fonderie numérique : les configurations utilisées dans Halo 3, ODST et Reach suggèrent que vous n’êtes pas fan de la mosaïque EDRAM. Quelles sont vos raisons ici ?
Chris Tchou : Plusieurs mosaïques sont problématiques : soit elles ajoutent trop de latence au contrôleur (parce que la mosaïque prédite retarde le démarrage du GPU), soit elles entraînent trop de passages sur la géométrie, consommant de grandes quantités de CPU (en rendant tout deux fois). Un autre facteur est le DAC du 360, qui possède un filtre d’échantillonnage super sophistiqué qui masque tous les artefacts – nous avons en fait effectué des tests utilisateur sur différentes résolutions et personne n’a pu faire la différence ! Nous avons donc choisi de prendre les performances supplémentaires et la latence réduite du contrôleur sur l’augmentation de résolution presque imperceptible.
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