Jugar juegos en varios dispositivos se ha convertido en el pasatiempo de casi todos en el mundo. Hace 20 años, la gente pensaba que jugar era una pérdida de tiempo. Pero ahora la industria del juego es más grande que la industria del cine. Ahora hay gigantes de los juegos al igual que los gigantes tecnológicos. Dedican mucho tiempo y esfuerzo a crear los juegos más inmersivos. Las compañías de hardware también se están derrotando entre sí para producir los mejores productos relacionados con los juegos. En este artículo, hablaré sobre las últimas innovaciones tanto en hardware como en software, centrándome en soluciones de optimización.
GPU: El corazón de los juegos
Para los juegos, las GPU son los componentes más importantes de los sistemas. Generar una gran cantidad de píxeles en tiempo real no es algo fácil de lograr. Las GPU hacen una cantidad increíble de cálculos para crear una sola imagen con su iluminación, sombras, formas geométricas, texturas y más. Y tiene que repetir esto al menos 60 veces por segundo para mantener la suavidad. La GPU es el corazón de los juegos en 3D. Todo el mundo necesita GPU para jugar.
Los juegos están evolucionando en torno a las GPU, con algunas excepciones en el pasado, como Crysis. Los desarrolladores intentan exprimir cada transistor de la GPU para mostrar las mejores imágenes en sus juegos. Sin embargo, tampoco es una tarea fácil de lograr. Los desarrolladores usan algunos trucos para generar mejores imágenes para entregar al jugador con la misma cantidad de poder de cómputo requerido en GPU y otro hardware. Esos trucos se llaman “optimización” en su conjunto y casi no tiene límites.
Técnicas de optimización antiguas
Una de las técnicas de optimización más conocidas es limitar la construcción de la imagen al campo de visión de los jugadores; el dispositivo de visualización. En los tiempos antiguos de los juegos en 3D, los desarrolladores también colocaban un control deslizante de distancia de dibujo en el juego que afectaba todo en el juego (recuerde Midtown Madness en la distancia de dibujo mínima). Luego evolucionó a configuraciones de distancia de dibujo basadas en objetos; permitiendo a los usuarios y desarrolladores establecer su distancia de dibujo individualmente para césped, árboles, montañas, sombras, luces, etc.
Pero aún quedaban algunas cosas por hacer, por lo que los desarrolladores decidieron generar varias versiones para los objetos del juego. Están alternando entre las versiones de alta y baja calidad dependiendo de la distancia al jugador. En este punto, las cosas comenzaron a ponerse un poco extrañas aquí, ya que la transición entre activos de baja calidad y activos de alta calidad era demasiado perceptible para los jugadores. Ahora, toda la industria está tomando medidas serias para reducir la calidad de los elementos visibles en la pantalla, incluida la reducción de la resolución interna en su conjunto.
DLSS, FSR y XeSS
En primer lugar, no nos confundamos con los controles deslizantes que a menudo se denominan ajustes de escalado de resolución en el juego. Esa es una técnica simple de cambio de resolución que no estropea su escritorio al cambiar toda la resolución que va a su monitor. Estoy señalando las modernas técnicas de mejora; Deep Learning Super Sampling (DLSS) de Nvidia, FidelityFX Super Resolution (FSR) de AMD y Xe Super Sampling (XeSS) de Intel.
Esas nuevas tecnologías reducen la resolución interna a un valor más bajo y luego aplican sus algoritmos para generar imágenes de resolución original a partir de las imágenes de baja resolución. Todas esas tecnologías hacen lo mismo utilizando diferentes técnicas. Por ejemplo, Nvidia utiliza los núcleos de tensor incorporados en sus GPU, que generalmente se sientan allí para no hacer nada mientras juegan. La alta resolución significa toneladas de carga adicional para las GPU y esas técnicas logran tomar la mayor parte; lo que da como resultado un cuadro por segundo más alto o la capacidad de jugar con configuraciones más altas en el juego.
llenando los huecos
El problema es que esas tecnologías no ofrecen los mismos resultados con salidas de resolución originales directas. Porque intentan adivinar el resto de las imágenes para llenar los huecos con el fin de ponerse al día con la resolución original. Solo piensa en esto: tienes un pixel art de 50×50 píxeles en tu mano, y debes hacerlo de 150×150 píxeles; sin conocer los detalles extra del arte original. Sí, es una tarea difícil de hacer incluso con el cerebro humano con una gran imaginación. Ahora piensa en una computadora haciendo eso, de 1920 x 1080 píxeles a 3840 x 2160 píxeles, -al menos- 60 veces por segundo.
Como resultado, los juegos se vuelven borrosos nuevamente; especialmente los que tienen efectos de la más alta calidad e imágenes realistas. Incluso si tienen la GPU más cara del mercado, los jugadores deben utilizar esas técnicas para poder maximizar la configuración del juego con una buena cantidad de FPS; lo que significa que renuncias a la nitidez de la imagen.
Los juegos AAA presionan demasiado. ¿O ellos?
Los juegos AAA actuales hacen que sea casi imposible maximizar cada control deslizante en la configuración del juego en resoluciones altas, incluso en una GPU de primer nivel, sin la ayuda de las tecnologías DLSS, FSR y XeSS. Casi parece que toda la industria está ajustando los efectos y el fotorrealismo con tecnologías de mejora en mente; no resoluciones nativas.
Y una cosa más que personalmente sospecho que podría estar sucediendo en este momento. Las empresas de desarrollo de juegos pueden depender casi por completo de las tecnologías de mejora y descartar la mayoría de las cargas de trabajo de optimización necesarias para sus juegos, como medidas de reducción de tiempo y costos. Todos los juegos deben pulirse y optimizarse a medida que se completa el desarrollo. La optimización es una tarea difícil y requiere mucho tiempo de trabajo para lograr una alta calidad.
El juego debe ejecutarse sin utilizar ningún recurso innecesario de la computadora con un flujo de código optimizado. El juego debe exprimir cada pieza de hardware mientras mantiene alejada cada acción innecesaria de su flujo. Hoy en día, vemos demasiados juegos con gráficos y efectos mediocres, que apenas funcionan a 60 FPS en 1440p; entonces necesita DLSS, FSR o XeSS para aumentar hasta 144 FPS o una resolución de 4K. Esta demanda innecesaria de hardware se debe principalmente a la falta de optimización. Luego, tenemos Doom Eternal.
Maravilla de optimización: Doom Eternal
Doom Eternal es un juego AAA de id Software, que es una maravilla de la ingeniería cuando se mira desde la perspectiva de la optimización. Los gráficos son increíblemente buenos y están tan optimizados que los jugadores pueden alcanzar más de 100 FPS con la configuración más alta en 1080p con sus tarjetas gráficas de nivel medio. Las GPU modernas de alto nivel pueden alcanzar fácilmente 144 FPS en 1440p y alcanzar más de 100 FPS en 4K. Además, integraron la tecnología de iluminación de trazado de rayos en Doom Eternal sin paralizar el FPS; lo cual se pensó que era imposible a partir de nuestra experiencia con otros juegos.
El trazado de rayos es un sistema de iluminación increíblemente exigente que simula la física de la luz de la vida real. Exige tanta potencia informática que Nvidia tuvo que desarrollar e introducir núcleos de trazado de rayos dedicados con sus GPU. En la mayoría de los juegos, encenderlo reduce el FPS a la mitad y es imposible jugar sin técnicas de mejora. Pero los desarrolladores de Doom Eternal también han logrado optimizarlo. Realmente no tienes que activar DLSS para el trazado de rayos en Doom Eternal.
Pero, Doom Eternal es el único ejemplo actualmente…
Algunas buenas noticias
Después de todo eso, déjame darte algunas buenas noticias también. Las tecnologías de mejora se han convertido casi en la nueva área de competencia de las empresas de GPU. Todas las empresas de GPU tienen sus propias soluciones y se esfuerzan mucho para obtener los mejores resultados. Por lo tanto, están mejorando cada vez más en la generación de píxeles adicionales.
Otra buena noticia es que Microsoft también está impulsando su Direct 3D para nuevas técnicas de optimización. La versión de DirectX 12 Ultimate trae un montón de nuevas y geniales características que optimizan directamente la canalización de renderizado y técnicas de alternancia de calidad de objeto mucho más avanzadas. El más impresionante es el sombreado de malla que permite representar una cantidad increíble de objetos duplicados en la pantalla sin sacrificar FPS. Los objetos ambientales, como montañas, árboles y pastos, se beneficiarán de esta técnica de optimización, lo que permitirá la creación de entornos mucho más inmersivos.
¡Vamos a difuminar un poco!
A pesar de las buenas noticias, no puedo dejar de pensar que las industrias de GPU y juegos 3D avanzaron a lo largo de los años, ahora estamos retrocediendo con la comercialización de DLSS, FSR y XeSS como si fueran los salvadores. ¡No! ¡No son salvadores y no mejoran la calidad de imagen! Además, hacen que las empresas de juegos sean más perezosas para aplicar optimizaciones reales.
A id Software le está yendo muy bien con su serie Doom. Por favor, desarrolladores, hagan lo mismo.