Metro Redux sur Switch : la fabrication d’un port “impossible”
🌐
Tout a commencé avec Doom 2016 – un port Switch si ambitieux qu’il ne semblait tout simplement pas possible. Cependant, depuis lors, une procession de titres de console de la génération actuelle technologiquement ambitieux a migré vers l’hybride de la console Nintendo, culminant avec l’arrivée du merveilleux Metro Redux de 4A Games – des conversions très impressionnantes et peut-être le jeu de tir à la première personne le plus proche et le plus authentique. ports que nous avons vus. Alors quel est le secret ? Comment les développeurs parviennent-ils à obtenir des résultats aussi impressionnants avec du matériel mobile Nvidia vieux de cinq ans ?
“Au début, j’avais de très grosses inquiétudes en termes de performances”, admet le directeur technique de 4A, Oles Shishkovstov. “Vous savez, passer de la PS4/Xbox One de base avec environ six cœurs de processeur et demi ou sept fonctionnant à 1,6 GHz à 1,75 GHz à seulement trois cœurs à 1,0 GHz semble effrayant. Le GPU était bien, car les graphiques peuvent être mis à l’échelle et vers le bas beaucoup plus facile que, par exemple, le code de simulation de jeu.”
Les résultats du travail de conversion sont certainement impressionnants compte tenu de l’écart béant dans les spécifications du processeur. 4A a commencé par traduire les jeux Metro Redux existants de PS4 et Xbox One (et pour souligner le point, Switch n’est-ce pas obtenez des ports de dernière génération ici), un processus que l’équipe 4A a effectué très rapidement, mais cette première version du jeu ne pouvait gérer que des fréquences d’images d’environ sept à 15 images par seconde. Les jeux étaient entièrement liés au processeur.
La réduction de moitié de la fréquence d’images cible de 60 ips de la PS4 et de la Xbox One à 30 ips était nécessaire avant le début de la tâche d’optimisation des systèmes. “Tout d’abord, nous avons rétroporté certaines optimisations d’Exodus vers la base de code Redux”, explique Shishkovstov. “Ensuite, nous nous sommes concentrés sur le traitement de l’animation à haut niveau et sur l’extraction de l’ILP (parallélisme au niveau des instructions) de l’A57 à bas niveau – jusqu’à l’assemblage. Les optimisations de bas niveau à elles seules nous ont amenés à un 30Hz instable lorsque nous n’étions pas GPU puis l’os LODding est arrivé – le CPU [issue] a été “résolu” même avec une certaine marge nécessaire pour un framerate stable.”
Tout ce que vous devez savoir sur les versions Switch de Metro 2033 et Metro Last Light. Des trucs impressionnants!
Expliquée comme ça, la solution de 4A à la limitation du processeur du commutateur semble assez simple, mais le processus de codage au niveau de l’assemblage – littéralement le langage natif du cluster de processeurs Switch ARM Cortex-A57 – ne peut pas avoir été une promenade dans le parc. L’animation absorbe beaucoup de cycles de processeur, donc l’idée d’ajouter des transitions de niveau de détail (LOD) au système a beaucoup de sens.
Après cela, 4A est passé aux optimisations GPU, et tout a commencé par le choix de l’API graphique. La société a une longue histoire de prise en charge des API de bas niveau les plus performantes, avec Metro Exodus fonctionnant sur DX11, DX12, Vulkan et GNM sur ses différentes versions multiplateformes. Switch lui-même prend en charge OpenGL et Vulkan, mais pour des performances optimales, 4A a choisi l’API développée par Nvidia elle-même pour obtenir les meilleures performances sur Switch.
“NVN est l’API graphique la plus basse possible sur NX”, explique Shishkovstov. “La surcharge du processeur est négligeable, dans la plupart des cas, il ne s’agit que de quelques DWORD écrits dans le tampon de commande du GPU. Il est bien conçu, propre et expose tout ce dont le matériel est capable. Bien mieux que Vulkan, par exemple.”
Et c’est ici que nous nous intéressons particulièrement comment Switch offre tellement à partir de si peu. Lorsque le matériel Nintendo a été annoncé pour la première fois, notre seule expérience du processeur Tegra X1 provenait du Shield Android TV, où les conversions de console de dernière génération étaient généralement sous-performantes. Il semble que NVN fasse vraiment une différence clé ici, 4A suggérant qu’il donne un accès direct à l’architecture Nvidia Maxwell. Alors, quelles fonctionnalités Maxwell sont utilisées dans Metro Redux ?
“Je ne suis pas sûr de pouvoir en parler, mais nous les utilisons tous, semble-t-il”, explique Shishkovstov. “Une grande partie de nos optimisations GPU étaient axées sur la réduction de la bande passante mémoire/du trafic hors puce. Par exemple, NVN expose de nombreux contrôles pour la compression de la mémoire, le comportement et le binning du cache de tuiles, la disposition de la mémoire et l’aliasing. Par exemple, le rendu direct en mode immédiat n’est utilisé que lors de la création du g-buffer et du rendu de la carte d’ombre. Toutes les autres passes, y compris le rendu direct et l’éclairage différé, utilisent un rastériseur de binning avec des paramètres différents pour le cache de tuiles.
En commun avec de nombreux jeux de cette génération, Metro Redux voit également le développeur faire le saut vers l’utilisation du super-échantillonnage temporel – ou de la super résolution temporelle, comme l’appelle 4A. L’idée est très simple. Le super-échantillonnage traditionnel est le processus de rendu à une résolution supérieure à la résolution native, avant le sous-échantillonnage au nombre de pixels choisi par le développeur. TSR est la même idée de base, sauf que des détails supplémentaires sont glanés à la place des images précédentes. La technologie est largement utilisée pour améliorer la qualité de l’appareil photo des smartphones, mais en dehors des jeux, il existe également d’autres utilisations.
“C’est une solution bien connue du FBI pour lire les numéros de plaques d’immatriculation des satellites spatiaux”, explique Oles Shishkovstov. “Le problème est qu’il s’agit d’un échantillonnage de texture extrêmement lourd pour le GPU du Switch. Nous devons dériver quelque chose de beaucoup moins cher et sans compromis majeurs sur la qualité. Ce n’était pas facile. J’ai passé plus d’un mois dessus – il semble que Maxwell GPU ISA est ma langue maternelle maintenant.
“Le résultat final prend environ 2 ms à 1080p avec seulement neuf échantillons de texture et des calculs délicats. Il fait également de l’anti-aliasing en tant que sous-produit. Lorsqu’il est poussé trop fort (cela se produit en 1080p), l’algorithme produit toujours des bords parfaits en pixels et des détails de texture nets. et seule la qualité AA se dégrade quelque peu – mais c’est à peine visible, même pour un œil averti.”
En utilisant la super résolution temporelle, Shishkovstov estime que le concept de rendu en résolution native tel que nous le connaissons n’est pas particulièrement pertinent, ce qui soulève des questions intéressantes. Revenez sur notre analyse et vous verrez que nous avons pu extraire quelques pixels à partir d’images individuelles. Cependant, ce sont des jeux comme celui-ci, Modern Warfare 2019 et bien d’autres qui nous font envisager de nouvelles techniques pour obtenir une sorte de mesure de la qualité d’image. Redux sur Switch n’a pas l’air aussi propre que la version PS4, mais si nous extrayons une image similaire de Metro du 720p verrouillé des versions de dernière génération, la qualité d’image est à un autre niveau.
Que vous soyez ancré ou en mode portable, la sortie cumulée est respectivement de 1080p ou 720p, mais le clarté de l’image s’ajuste en fonction du contenu. En termes de clarté globale, la technique choisie semble particulièrement impressionnante lorsqu’elle est jouée de manière portable, ce qui soulève la question de savoir comment 4A a mis à l’échelle le jeu entre les modes ancré et portable.
“En étant ancré, vous obtenez un GPU 2x plus rapide mais seulement modérément plus de bande passante, donc ce n’est pas du tout 2x plus rapide comme par magie, mais toujours considérablement plus rapide”, explique Shishkovstov. “Cela nous a permis, par exemple, de restituer des vitesses par pixel pour plus d’objets, ce qui donne un TSR et un AA légèrement plus corrects. En mode portable, nous ne dessinons que la vitesse pour le HUD/arme – c’est tout ce que nous pouvons nous permettre.
Metro Exodus de 4A Games est une expérience tout simplement phénoménale. Avec sa prise en charge de l’illumination globale par lancer de rayons, il s’agit d’un jeu très tourné vers l’avenir.
“De plus, le contenu Redux manquait de niveaux de détail géométriques pour de nombreux maillages. Comme l’équipe artistique était occupée par les (énormes) DLC d’Exodus, nous avons généré par programmation ceux qui manquaient. Les appareils ancrés et portables utilisent la géométrie PS4/X1 d’origine, mais l’ordinateur de poche en utilise plus. commutation LOD agressive, bien qu’elle soit à peine perceptible sur un petit écran. Du point de vue de l’utilisateur/joueur, l’ordinateur de poche est toujours en 720p, la station d’accueil est toujours en 1080p, sinon ce sont les mêmes.”
Ce qui est également impressionnant avec le port Metro Redux, c’est sa cohérence dans le maintien de sa fréquence d’images cible de 30 ips. C’est un point important à souligner car que l’on parle des conversions id Tech 6, The Witcher 3, Warframe ou la plupart des autres “portages impossibles” vers la Switch, il est rare que vous trouviez un niveau de performance cohérent.
“Je suis content que nous ayons atteint un cohérent 30fps”, partage Shishkovstov. “La seule façon d’atteindre près de 60 serait d’exécuter deux images de rendu par image de simulation, à radicalement qualité réduite et décalage d’entrée incohérent. Ce n’est pas le prix que je veux payer. Le fonctionnement à 30 ips ne permettait aucun compromis sur la qualité – même les matériaux et les shaders d’éclairage sont exactement les mêmes que sur PS4 et Xbox One.”
Quant à la façon dont le jeu fonctionne si obstinément à 30 images par seconde, 4A le met sur le compte sur-optimisation. “Même sans TSR, le jeu continue de produire 30 images par seconde à 720p en mode portable dans plus de 99% des images sur l’ensemble du jeu. TSR est plus [useful] pour le mode 1080p/amarré.”
Avec les rumeurs persistantes d’amélioration du matériel Switch en cours de développement, j’ai pensé qu’il serait intéressant de voir où Nintendo et Nvidia pourraient choisir d’innover. Après tout, une grande partie du succès de la conception de la PlayStation 4 provient du changement d’orientation de Sony et de la prise en compte des commentaires des développeurs.
“Puisque nous sommes généralement liés au CPU, des cœurs supplémentaires seraient certainement sur la liste. La bande passante et la puissance du GPU ne font jamais de mal non plus”, propose Shishkovstov. Mettre la puissance du processeur au premier plan peut sembler surprenant, mais les graphiques évoluent beaucoup plus facilement que le code de base du jeu – et dans nos tests d’overclocking Switch, l’augmentation de la fréquence du processeur s’est avérée plus percutante sur de nombreux jeux que la mise à jour du cœur graphique.
Et tant que nous parlons de nouveau matériel, qu’en est-il des consoles nouvelle génération de Sony et Microsoft ? Les développeurs sont sous NDA, donc ne peuvent pas parler des spécificités techniques du matériel. Cependant, les aspects clés des nouvelles machines sont de notoriété publique – comme le fait que la PS5 et la Xbox Series X offrent une prise en charge accélérée par le matériel dans le GPU pour le traçage de rayons en temps réel.
“Nous sommes à fond dans le lancer de rayons, abandonnant complètement les chemins de code/techniques à l’ancienne”, révèle Shishkovstov – et en ce qui concerne l’évolution de RT depuis Metro Exodus ? “En interne, nous avons beaucoup expérimenté, et avec des résultats spectaculaires jusqu’à présent. Vous devrez attendre pour voir ce que nous mettons en œuvre dans nos futurs projets.”
Découvrez d’avantage plus d’articles dans nos catégories Astuce, Consoles et Jeux.
Merci pour votre visite on espère que notre article Metro Redux sur Switch : la fabrication d’un port “impossible”
, pour nous aider, on vous invite à partager l’article sur Facebook, instagram et e-mail avec les hashtags ☑️ #Metro #Redux #sur #Switch #fabrication #dun #port #impossible ☑️!