Η αναβάθμιση ως λύση σε προβλήματα παιχνιδιών

Μπορεί να έχετε δει ένα συγκεκριμένο είδος λάτρη των παιχνιδιών που επιμένει ότι μόνο τα καθαρά, ακατέργαστα, εγγενή pixel που τοποθετούνται στην οθόνη τους υπολογίζονται ως γραφικά υπολογιστή. Η αναβάθμιση τεχνολογίας όπως το DLSS ή το PSSR είναι “απάτη” ή ένας τρόπος για τους προγραμματιστές να αποφύγουν τη “βελτιστοποίηση” των παιχνιδιών τους, επειδή οι απαιτήσεις τους περιλαμβάνουν τη χρήση αυτών των τεχνολογιών. Είναι πράγματι έτσι;

Χρειαζόμαστε αναβάθμιση λόγω της τεχνολογίας επίπεδων πάνελ

Όταν μετακινηθήκαμε από τις οθόνες CRT (Cathode Ray Tube) σε επίπεδες οθόνες όπως LCD, οθόνες Plasma και τεχνολογία OLED, αλλάξαμε ουσιαστικά τον τρόπο με τον οποίο σχεδιάζονται οι εικόνες στις οθόνες μας.

Με ένα CRT, η εικόνα που βλέπετε σχεδιάζεται με μια δέσμη ηλεκτρονίων που ενεργοποιεί τους φωσφόρους στο πίσω μέρος της οθόνης. Εάν έχετε μια οθόνη CRT που εμφανίζει μια ψηφιακή εικόνα με συγκεκριμένη ανάλυση (π.χ. 1024×768), δεν υπάρχει τίποτα στην οθόνη που να αντιστοιχεί ακριβώς με τα pixel στα δεδομένα της εικόνας. Έτσι, ενώ υπήρχε ένα ανώτερο όριο στην ανάλυση που μπορεί να δημιουργήσει ένα CRT, όλες οι αναλύσεις εντός του υποστηριζόμενου εύρους του φαίνονται καλές, ήταν απλώς πιο ευκρινείς ή πιο απαλές.

Οι επίπεδες οθόνες, από την άλλη πλευρά, έχουν μια σταθερή σειρά φυσικών pixel. Για παράδειγμα, 1920×1080 pixel. Εάν εμφανίσετε μια εικόνα με αυτήν ακριβώς την ανάλυση σε μια επίπεδη οθόνη, δεν υπάρχει πρόβλημα. Ωστόσο, εάν θέλετε μια εικόνα οποιασδήποτε άλλης ανάλυσης να γεμίζει ολόκληρη την οθόνη, πρέπει να κάνετε κάποιου είδους μαθηματικά για να εφεύρετε τιμές για pixel που δεν υπάρχουν στην αρχική εικόνα. Αυτό είναι το παζλ της κλιμάκωσης της εικόνας για να ταιριάζει με την “εγγενή ανάλυση” ενός επίπεδου πάνελ.

Οι κατασκευαστές τηλεοράσεων επέλεξαν 4K χωρίς να λάβουν υπόψη τα γραφικά υπολογιστών

Η ανάλυση UHD (τεχνικά όχι 4K, αλλά ας προσποιηθούμε ότι είναι προς το παρόν) είναι ακριβώς τετραπλάσια από την ανάλυση FHD. Αυτό καθιστά εξαιρετικά απλή και υπολογιστικά φθηνή την κλίμακα βίντεο από FHD σε UHD. Εάν θέλετε να κλιμακώσετε ένα Blu-ray, για παράδειγμα, για να χωρέσει μια τηλεόραση UHD, το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να πολλαπλασιάσετε τις τιμές των pixel επί δύο σε κάθε άξονα. Στην πραγματικότητα, κάθε εικονικό εικονοστοιχείο στην εικόνα, αντιπροσωπεύεται από τέσσερα φυσικά εικονοστοιχεία στην πραγματική οθόνη.

Αυτό λειτουργεί καλά και το μόνο πραγματικό αποτέλεσμα είναι ότι η εικόνα FHD θα φαίνεται πιο απαλή από μια εικόνα UHD, αλλά διαφορετικά θα φαίνεται όπως θα ήταν σε μια εγγενή οθόνη FHD. Ωστόσο, εάν η εικόνα προέλευσης δεν είναι ακριβές πολλαπλάσιο της ανάλυσης στόχου, αντιμετωπίζετε ένα πρόβλημα όπου δεν μπορείτε να αναπαραστήσετε με ακρίβεια κάθε αρχικό pixel. Ορισμένα από τα εικονοστοιχεία στη φυσική οθόνη θα πρέπει τώρα να είναι ένα μέσο όρο ή συνδυασμένο αποτέλεσμα πολλών αρχικών εικονοστοιχείων στην εικόνα. Αυτό οδηγεί σε τεχνουργήματα χρώματος και κίνησης στην αναβαθμισμένη εικόνα.

Με τα γραφικά υπολογιστή υπάρχουν ακόμη περισσότερα προβλήματα. Ακόμη και με τέλεια κλιμάκωση ακεραίων, τα γραφικά του υπολογιστή δεν βγαίνουν τόσο καλά όσο το βίντεο. Ζητήματα όπως το aliasing (το σκαλί σε λεπτές άκρες) ενισχύονται από τη διαδικασία κλιμάκωσης. Γενικά, η απλή κλιμάκωση ακεραίων τρισδιάστατων γραφικών υπολογιστή σε πραγματικό χρόνο έχει μια ακατέργαστη, εικονοστοιχεία, ιδιαίτερα σε κίνηση.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, ιδανικά, πρέπει να ταιριάξετε την ανάλυση απόδοσης με την εγγενή ανάλυση της οθόνης. Εκτός από αυτό, μια οθόνη UHD έχει τετραπλάσια pixel από μια οθόνη FHD. Περίπου δύο εκατομμύρια pixel έναντι οκτώ εκατομμυρίων pixel. Αυτό απαιτεί τεράστια αύξηση της επεξεργαστικής ισχύος. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο υπάρχουν κονσόλες όπως το PlayStation 4 Pro, καθώς η υιοθέτηση του UHD έναντι των τηλεοράσεων FHD άρχισε πραγματικά να απογειώνεται κατά τη διάρκεια της θητείας του PlayStation 4.

Όλες οι τηλεοράσεις UHD διαθέτουν ενσωματωμένη τεχνολογία κλιμάκωσης, αλλά η ποιότητα της εξόδου διαφέρει ανάλογα με το πόσο έξυπνος είναι ο εν λόγω αλγόριθμος. Έτσι, η Sony έπρεπε να βγάλει μια κονσόλα που θα έπαιρνε τον έλεγχο της εικόνας στις τηλεοράσεις 4K. Το πέτυχαν δίνοντας στο PlayStation 4 Pro ένα μεγάλο κομμάτι επιπλέον απόδοσης, μαζί με ειδικό υλικό για την εκτέλεση μιας εξειδικευμένης μεθόδου αναβάθμισης που ονομάζεται αναβάθμιση “checkerboard”, η οποία είχε πολύ πιο ευχάριστο αποτέλεσμα εκείνη τη στιγμή από τον ανταγωνισμό. Ακούγεται γνώριμο αυτό; Αυτό συμβαίνει επειδή αυτό ακριβώς έκανε η Sony αργότερα με το PlayStation 5 Pro, εκτός από το ότι η κλιμάκωση χρησιμοποιεί πλέον τεχνητή νοημοσύνη, αντί για έναν (σχετικά) απλό αλγόριθμο.

Η αναβάθμιση του AI δεν είναι δεκανίκι για τεμπέληδες προγραμματιστές, είναι άλλη μια βελτιστοποίηση

Μερικές φορές κυκλοφορεί μια ιδέα στα φόρουμ παιχνιδιών και στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης ότι τα βιντεοπαιχνίδια που περιλαμβάνουν τη χρήση τεχνολογιών αναβάθμισης όπως το DLSS της NVIDIA, προκειμένου να λειτουργούν με το πιο ισχυρό υλικό σήμερα, είναι ένα σημάδι ότι οι προγραμματιστές δεν έχουν «βελτιστοποιήσει» τα παιχνίδια τους.

Ωστόσο, αυτές οι σύγχρονες μέθοδοι αναβάθμισης είναι πιθανώς μία από τις μεγαλύτερες βελτιστοποιήσεις στην ιστορία των γραφικών υπολογιστών. Το κάνουν έτσι ώστε οι προγραμματιστές βιντεοπαιχνιδιών να μπορούν να εκτρέψουν την επεξεργαστική ισχύ της GPU από το άλεσμα εκατομμυρίων pixel και αντ’ αυτού να εστιάσουν στη δημιουργία μιας εικόνας χαμηλότερης ανάλυσης με καλύτερα εφέ και πιστότητα, χρησιμοποιώντας AI ή τουλάχιστον εξελιγμένους αλγόριθμους αναβάθμισης για να κάνουν αυτές τις εικόνες να φαίνονται ευκρινείς και ελκυστικό σε οθόνες υψηλής ανάλυσης. Είναι η τεχνολογία που χρησιμοποιούν οι προγραμματιστές για να επιτύχουν την τελική εμφάνιση που θέλουν με το υλικό που είναι εφικτό αυτή τη στιγμή και δεν υπάρχει τίποτα “τεμπέλικο” σε αυτό.

Όλα τα γραφικά υπολογιστών είναι “ψεύτικα”

Η άλλη βασική κριτική των παιχνιδιών που βασίζονται στην αναβάθμιση της τεχνητής νοημοσύνης για να παρουσιάσουν μια καλή εικόνα σε οθόνες υψηλής ανάλυσης είναι ότι η εικόνα που προκύπτει είναι “ψεύτικη”, καθώς έχει δημιουργηθεί από τεχνητή νοημοσύνη.

Το θέμα είναι ότι όλα τα γραφικά υπολογιστών σήμερα είναι μια συλλογή από κόλπα για να σχεδιάσετε εικόνες σε μια οθόνη χρησιμοποιώντας όσο το δυνατόν λιγότερη υπολογιστική ισχύ. Για να δημιουργήσετε σκιές, αντανακλάσεις, φωτισμό, υφές και όλα τα άλλα στοιχεία μιας αποδοθείσας σκηνής, υπάρχουν πολλά μαθηματικά hacks που έχουν αναπτυχθεί επειδή η μέθοδος της ωμής δύναμης είναι απρόσιτη, Με την άνοδο της ανίχνευσης ακτίνων σε πραγματικό χρόνο, Αυτό γίνεται όλο και λιγότερο αληθινό, αλλά ακόμα και εκεί χρειαζόμαστε την υποστήριξη αλγορίθμων αναβάθμισης και απενεργοποίησης θορύβου για να έχουμε αξιοποιήσιμη ποιότητα εικόνας.

Η αναβάθμιση είναι ακριβώς το ίδιο πράγμα με κάθε άλλο τύπο γραφικής μεθόδου—ένας έξυπνος τρόπος για να αντλήσετε όσο το δυνατόν περισσότερα από τους πόρους σας.

Σημασία έχει μόνο η τελική εικόνα

Με λεπτομέρειες σχετικά με το πώς βελτιώνονται τα παιχνίδια στο PlayStation 5 Pro και την τεχνολογία αναβάθμισης του PSSR AI, υπάρχει κάποια απογοήτευση που ορισμένα παιχνίδια εξακολουθούν να έχουν «χαμηλή» εσωτερική ανάλυση, αλλά όλα αυτά είναι άσχετα με τους παίκτες και το πόσο θα απολαύσουν την παιχνίδι. Δεν έχει σημασία πώς ψήνεται το κέικ, αυτό που έχει σημασία είναι αν το κέικ έχει καλή γεύση.

Το μόνο που έχει σημασία είναι η τελική εμπειρία και η τελική οπτική παρουσίαση που βλέπετε στην οθόνη σας. Οι τεχνικές λεπτομέρειες του τρόπου κατασκευής του είναι ενδιαφέρουσες, ειδικά για έναν geek σαν εμένα, αλλά δεν είναι καθόλου σχετικές με εμένα ως gamer, και είναι σημαντικό να διαχωρίσετε αυτούς τους δύο ρόλους, διαφορετικά δεν θα είστε ποτέ ξανά ευχαριστημένοι με τα βιντεοπαιχνίδια .