Un examen plus approfondi du lancer de rayons PS5 dans Marvel’s Spider-Man Remastered
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Nous commençons enfin à voir plus de la vague de lancement des titres PlayStation 5, avec Insomniac révélant un premier aperçu des effets de traçage de rayons accélérés par le matériel dans Marvel’s Spider-Man Remastered et Marvel’s Spider-Man: Miles Morales. Une énorme amélioration est clairement évidente dans les réflexions du plus haut gratte-ciel à la plus petite flaque d’eau, mais de manière déroutante, la révélation a été accueillie avec du vitriol sur les réseaux sociaux. Des artefacts et des compromis ont été mis en évidence, certains suggérant même que nous ne voyions pas du tout le lancer de rayons. La réalité est claire cependant : la RT matérielle est une fonctionnalité émergente sur les toutes nouvelles consoles que les développeurs commencent à peine à connaître, c’est coûteux en calcul, donc les compromis sont inévitables – et ce que nous voyons ici est très impressionnant comparé à des implémentations RT hybrides similaires vues dans l’espace informatique.
En ce qui concerne Marvel’s Spider-Man sur PS5, il existe deux modes de rendu – un mode de qualité 4K fixé à 30 ips, ainsi qu’un mode de performance à 60 ips. Le premier montre des réflexions RT évidentes, mais l’occlusion ambiante tracée par rayons est également envisagée pour inclusion. Ceci est plus difficile à identifier dans les captures d’écran ou dans les vidéos, mais en général, l’occlusion ambiante ajoute des ombres dans les scènes pour simuler l’effet plus sombre dans les coins et recoins où le rebond de la lumière est plus atténué. D’après ce que nous pouvons dire des images publiées, le mode de performance à 60 ips reste fidèle aux reflets de l’espace écran vus dans Spider-Man sur PS4 – la principale limitation étant que seuls les détails de la vue de la caméra peuvent être reflétés, ce qui entraîne de nombreuses discontinuités visuelles. Les réflexions des gratte-ciel reviennent à des approximations beaucoup plus grossières basées sur des cartes de cube capturées qui changent en fonction de la hauteur.
RT est une amélioration révélatrice ici, mais certaines personnes ne semblent pas impressionnées. Il est vrai que la résolution des réflexions RT est inférieure – peut-être un quart de résolution par rapport à l’image principale. D’autres n’ont pas été impressionnés par le fait que certains objets vus à l’écran ne sont pas représentés dans les reflets, ce qui laisse entendre que ce que nous voyons ne peut pas être du lancer de rayons. Pendant ce temps, les feuilles des arbres semblent très réduites, tandis que les reflets manquent également certaines ombres. Selon moi, toutes ces caractéristiques ont beaucoup de sens et ne sont pas surprenantes. Ce que nous voyons dans Spider-Man est le simple résultat du fait que RT a plusieurs étapes sensibles aux performances et que les développeurs ont un budget de rendu limité pour le lancer de rayons. J’ai essayé de rationaliser cela en quatre étapes distinctes.
Une ventilation vidéo de Spider-Man de Marvel sur PS5, sa mise en œuvre RT et comment il se présente comme il le fait.
La première étape reconnaît que les réflexions RT sont basées sur la lumière qui peut provenir de n’importe quelle direction – de zones non rendues à l’écran et peut même être très éloignées. Déjà, les implications en termes de performances s’accumulent : le jeu doit générer une version facilement lisible de la scène de jeu pour tester le lancer de rayons. Plus il est grand et détaillé, plus il faut de temps GPU pour le générer.
La deuxième étape est le lancer de rayons proprement dit, où les tays sont projetés dans la structure définie à la première étape. Pour cartographier avec précision les collisions avec la géométrie, tous les objets de la scène de jeu sont entourés de plusieurs boîtes invisibles de taille croissante. Les rayons projetés dans la scène se déplacent à travers ces boîtes jusqu’à ce qu’ils en frappent une qui contient de la géométrie. Plus il y a de rayons, plus il y a de collisions, plus la géométrie est détaillée, plus ce processus prend de temps. C’est cette étape qui est accélérée via le matériel.
L’étape suivante consiste à ombrager les pixels où un hit a été enregistré. En termes simples, cela signifie ombrager le coup ou choisir la couleur d’un pixel – comme peindre avec précision le côté en verre d’un gratte-ciel, par exemple. Plus il y a de hits à ombrer ou plus l’ombrage est complexe, plus le GPU met du temps à se terminer. Étant donné que le nombre de rayons est limité, le résultat final semble très bruyant et un nettoyage est nécessaire. Cela nous amène à l’étape finale, où la réflexion est débruitée – essentiellement, des algorithmes intelligents sont utilisés pour remplir les blancs, donnant une réflexion plus convaincante.
Même avec une accélération matérielle sur l’étape de lancer de rayons elle-même, cela reste extrêmement stressant pour le GPU et des compromis sont nécessaires. C’est pourquoi les réflexions de Spider-Man sont d’une résolution inférieure – cela réduit considérablement le nombre de rayons, ce qui accélère considérablement l’ensemble du processus. Dans la vidéo intégrée à cette page, j’utilise l’excellente implémentation RT dans Ghostrunner fonctionnant sur Unreal Engine 4 pour donner une idée de la raison pour laquelle ces compromis sont en place. L’essentiel est que même dans une scène simple, laisser tomber les réflexions RT à un quart de résolution augmente les performances de 28 % sur un RTX 2060 Super, passant à 58 % dans une scène plus réfléchissante. Cela explique pourquoi les réflexions de Spider-Man ne fonctionnent pas à la même résolution.
Un aperçu des différentes utilisations du lancer de rayons matériel que nous avons vues dans la première vitrine de gameplay PS5.
Quant à savoir pourquoi certains personnages et objets ne sont pas visibles dans les reflets, il s’agit également d’une optimisation des performances. Pour en revenir à la première étape, où la structure de la scène est construite, il va de soi que plus la scène est simple et moins il y a d’objets dynamiques dans cette scène, plus elle devient performante. Cependant, simplifier la scène peut être contre-productif. Le pop-in sur des éléments tels que les gratte-ciel peut tuer l’illusion de la réflexion – ainsi, même si des pincements et des plis peuvent être faits, le gain de performance peut être compensé dans une certaine mesure en devant augmenter les détails dans d’autres domaines. Cela explique probablement pourquoi les feuilles sur les arbres en reflets sont réduites dans Spider-Man : les transparences (les feuilles comptent ici) ou les particules sont très lourdes à rendre en RT, il est donc logique de les réduire. Vous remarquerez également que des éléments comme le brouillard ou la vapeur dans Spider-Man ne sont pas non plus reflétés – c’est pour la même raison.
Nous avons également vu des commentaires suggérant qu’il ne s’agit pas d’une RT “correcte”, citant la démo Minecraft DXR de Microsoft sur Xbox Series X comme RT “bien faite”. La vérité est qu’il s’agit de deux approches totalement différentes du lancer de rayons, et la majesté du traçage de chemin de Minecraft DXR n’est vraiment possible qu’en raison de la nature assez basique de Minecraft lui-même (et n’oublions pas, il est rendu en 1080p natif). Marvel’s Spider-Man utilise une combinaison de rastérisation et d’utilisation stratégique et rentable du traçage de rayons accéléré par le matériel pour embellir le jeu existant, et nous voyons également une stratégie similaire en jeu dans d’autres titres : il y a le propre Ratchet and Clank d’Insomniac : A Rift Apart, juste pour commencer, puis il y a l’édition spéciale de Capcom pour Devil May Cry 5, qui fait la même chose (et offre également des modes de qualité et de performance). Gran Turismo 7 est fascinant en ce sens que pour atteindre un objectif de 60 images par seconde, Polyphony Digital fait ses propres compromis – avec des réflexions RT présentant une résolution inférieure et un effet de style damier.
Tout cela pour dire qu’il est très tôt pour le lancer de rayons et pour commencer au moins, nous examinons des applications « boulonnées » de la technologie. Quoi qu’il en soit, je suis assez convaincu qu’une fois que les comparaisons directes pour les réflexions RT dans Marvel’s Spider-Man apparaîtront, il sera évident à quel point elles sont meilleures par rapport aux approximations vues dans la version PS4 – et, Je soupçonne, le mode de performance du jeu PS5. À un niveau plus général, je suis juste ravi de voir le lancer de rayons accéléré par le matériel dans une console du tout, quelque chose qui semblait encore dans le domaine de la fantaisie même lorsque les GPU Turing de Nvidia ont été déployés fin 2018. Et en plus de cela, le fait que nous voyons autant de soutien dans les titres de lancement est également remarquable. Il y a aussi une autre raison d’être optimiste : ce que nous voyons ici dans Spider-Man de Marvel n’est que le début, c’est une itération de première génération. Nous avons déjà constaté une énorme amélioration des fonctionnalités et des performances RT dans l’espace PC, et avec un accès de bas niveau disponible pour les développeurs de consoles, j’ai hâte de voir comment cette technologie évoluera au sein de la génération à venir.
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