نگاهی به عملکرد فنی Gears of War: E-Day؛ چگونه The Coalition و Epic استانداردهای گرافیکی کنسول‌ها را ارتقا دادند
Gears of War: E-Day بازگشتی به ریشه‌های این مجموعه شوتر سوم‌شخص محسوب می‌شود و به‌عنوان پیش‌درآمدی واقع‌گرایانه برای نسخه‌های شماره‌دار Gears عمل می‌کند. با این حال، از نظر فنی، این بازی یکی از پیشرفته‌ترین آثار حال حاضر صنعت گیم است و فناوری‌های کاملاً جدیدی از Unreal Engine 5 را پیاده‌سازی می‌کند که با همکاری Epic توسعه یافته‌اند. اخیراً اعضای Digital Foundry فرصتی داشتند تا از دفتر The Coalition در ونکوور بازدید کنند و نگاهی به پشت‌صحنه فناوری‌های بازی داشتند و با اعضای کلیدی تیم فنی گفت‌وگو کردند؛ افرادی که اطلاعاتی درباره جلوه‌های بصری پیشرو در این عنوان ارائه کردند.
فناوری اصلی E-Day، تکنولوژی MegaLights است؛ راهکار نورپردازی مستقیم مبتنی بر رهگیری پرتو در Unreal Engine 5 که در کنار فناوری نورپردازی غیرمستقیم Lumen قرار می‌گیرد. Shadow Mapهای سنتی مبتنی بر رستری‌سازی، به‌دلیل هزینه‌های پردازشی، محدودیت‌های سخت‌گیرانه‌ای برای منابع نور ایجاد می‌کنند که قادر به ایجاد سایه هستند، اما MegaLights محدودیت‌های مذکور را دور می‌زند. این فناوری از بودجه‌ای ثابت برای نمونه‌های نورپردازی در هر پیکسل استفاده می‌کند و به این ترتیب، هزاران منبع نور پویا و سایه‌انداز، مانند چراغ‌های خیابانی، فلاش دهانه سلاح‌ها و چراغ خودروهای امدادی، می‌توانند به‌صورت هم‌زمان فعالیت کنند، بدون اینکه عملکرد بازی به‌شدت با افت مواجه شود.The Coalition برای حفظ نرخ فریم ۶۰ روی کنسول‌های مدرن، MegaLights را با همکاری گسترده Epic Games بهینه‌سازی کرد. به هر حال، نمایش اولیه این فناوری در سال ۲۰۲۴ روی PS5 با هدف ۱۰۸۰p و ۳۰ فریم بر ثانیه اجرا می‌شد. تیم توسعه سرعت اجرای این سیستم را بیش از دو برابر افزایش داد و در عین حال کیفیت را در سطح مطلوبی حفظ کرد. علاوه بر این، روی سخت‌افزارهای رده‌بالای Nvidia در PC، بازی از Mega Geometry بهره می‌گیرد تا روی مش‌های Nanite با جزئیات کامل، رهگیری پرتو انجام دهد؛ نتیجه این کار، ایجاد سایه‌زنی و بازتاب‌های بسیار دقیق روی سطوح خود مدل‌ها است، آن هم با هزینه‌ای نسبتاً کم، حدود ۱ تا ۲ گیگابایت از VRAM و تقریباً هفت درصد افت عملکرد. این فناوری بخشی از استاندارد Microsoft DXR نیز محسوب می‌شود، بنابراین انتظار می‌رود پیاده‌سازی‌های AMD و Intel آن نیز در آینده از راه برسند.E-Day در ابتدا یک بازی ترکیبی بود که بسته به پلتفرم، از Lumen سخت‌افزاری و نرم‌افزاری استفاده می‌کرد، اما در زمان عرضه به‌طور کامل به Lumen شتاب‌یافته با سخت‌افزار برای نورپردازی سراسری و بازتاب‌ها در تمام پلتفرم‌های هدف متکی است. کنار گذاشتن Lumen نرم‌افزاری، خط پردازش رندر را ساده‌تر کرد و در عین حال امکان ایجاد بازتاب‌های دقیق مبتنی بر رهگیری پرتو را روی سطوح پیچیده، مانند آینه‌های خمیده، فراهم آورد. نورپردازی سراسری پراکنده مبتنی بر رهگیری پرتو نیز نورپردازی دقیق چندمرحله‌ای را در محیط‌های بازی ارائه می‌دهد و نقش مهمی در شکل‌گیری هویت بصری اصلی آن دارد.رندر شخصیت‌ها نیز با استفاده از Nanite Skinning پیشرفت قابل‌توجهی داشته است؛ فناوری‌ای که اجازه می‌دهد مدل‌های شخصیت با تعداد بالای پلیگان، بدون جابه‌جایی میان سطوح مختلف جزئیات یا LOD، با استفاده از همان فناوری به‌کاررفته در محیط‌های Nanite اجرا شوند. شخصیت‌های اصلی بیش از ۳۰۰ هزار مثلث دارند و در کنار آن از ریگ‌های اختصاصی چهره، Morph Targetهای گسترده‌تر و موهای رشته‌ای دست‌ساز بهره می‌برند. سیستم‌های پویای ایجاد جراحت، خون و تجمع کثیفی نیز مستقیماً در شیدرهای شخصیت‌ها ادغام شده‌اند تا واقع‌گرایی مبارزات افزایش یابد و با فضای خشن و زمخت Gears هماهنگ باشد.تعامل با محیط نیز به کمک سیستم‌های پیشرفته تخریب و فناوری Motion Matching ارتقا یافته است. کاورهای تخریب‌پذیر هنگام آسیب دیدن، خرده‌ریز تولید می‌کنند، شیشه‌ها در امتداد خطوط برخورد به‌شکل واقع‌گرایانه ترک می‌خورند و سیستم فیزیک ذرات شتاب‌یافته با GPU، تعاملات پیچیده میان قطعات و آوار را مدیریت می‌کند. در همین حال، Motion Matching که فناوری آن توسط آثاری مانند For Honor و The Last of Us Part 2 به‌کار گرفته و توسعه داده شد، به شکل لحظه‌ای، میان پایگاه داده گسترده‌ای از انیمیشن‌ها جست‌وجو می‌کند و انتقال‌های روان و واکنش‌پذیر را در زنجیره‌های حرکتی پیچیده مانند بالا رفتن و عبور از موانع ارائه می‌دهد.روی Xbox Series X، بازی سه حالت گرافیکی ارائه می‌دهد: حالت Performance با نرخ ۶۰ فریم بر ثانیه و وضوح حدود 936p، حالت Balanced با نرخ ۴۰ فریم بر ثانیه و وضوح حدود 1000p و حالت Quality با نرخ ۳۰ فریم بر ثانیه و وضوح حدود 1152p. در تمامی این حالت‌ها از فناوری Upscaling موسوم به TSR برای حفظ وضوح تصویر استفاده می‌شود. مراحل خطی عملکردی پایدار و مطلوب دارند، اما محیط‌های بزرگ‌تر و آزادتر ممکن است هنگام جابه‌جایی سریع، گاهی با افزایش زمان فریم ناشی از محدودیت CPU مواجه شوند. نمایشگرهای مجهز به نرخ نوسازی ۱۲۰ هرتز و VRR می‌توانند این افت‌های عملکردی را روان‌تر کنند، هرچند احتمال دارد پچ روز عرضه نیز بهبود جزئی در عملکرد به همراه داشته باشد.هدف‌گذاری برای Xbox Series S به‌دلیل حافظه رم محدود این کنسول، محدودیت‌های منحصربه‌فردی را به همراه داشت. The Coalition برای جبران این مسئله با مهندسان Xbox همکاری کرد تا داده‌های غیرفعال را مستقیماً روی حافظه SSD از نوع NVMe صفحه‌بندی کنند. اگرچه عملکرد بازی روی Series S مستلزم کاهش برخی قابلیت‌های بصری، از جمله ساده‌سازی نورپردازی سراسری و کاهش جزئیات بازتاب‌ها است، معماری استریمینگ اختصاصی همچنان امکان اجرای بازی روی این پلتفرم را فراهم می‌کند. وضوح تصویر نیز در اینجا پایین‌تر است و به حدود 576p در حالت Performance، حدود 648p در حالت Balanced و حدود 792p در حالت Quality می‌رسد که در این حالت‌ها نیز از Upscaling به کمک TSR استفاده می‌شود. عملکرد کلی نسبت به Series X ضعیف‌تر است و در حالت ۶۰ فریم بر ثانیه، افت فریم به‌طور مکرر رخ می‌دهد؛ هرچند نمایشگرهای ۱۲۰ هرتز مجهز به VRR می‌توانند بیشتر این افت‌ها را روان‌تر کنند و سایر حالت‌ها نیز ثبات بیشتری دارند. نگران‌کننده‌تر اینکه Series S ظاهراً گاهی با توقف‌های کوتاه مواجه می‌شود که ممکن است نزدیک به یک ثانیه طول بکشند، هرچند این موارد به‌ندرت رخ دادند.در نهایت، Gears of War: E-Day ویترینی مهم برای قابلیت‌های رو‌به‌گسترش Unreal Engine 5 محسوب می‌شود؛ عنوانی که هم‌زمان با خودِ موتور توسعه یافت، و این امکان را فراهم کرد که قابلیت‌های آزمایشی به امکانات اصلی موتور تبدیل شوند. The Coalition با آوردن نورپردازی پیچیده مبتنی بر رهگیری پرتو، Nanite Skinning برای شخصیت‌ها و مدیریت پیشرفته هندسه به کنسول‌های جریان اصلی، یکی از زیباترین عناوین ساخته‌شده با Unreal را خلق کرده است؛ حتی فراتر از آنچه در نمایش‌های اولیه بازی دیده بودیم. عملکرد در بخش‌های بازتر همچنان با نوسان‌هایی همراه است، به‌ویژه روی Series S، و امیدواریم برخی از این مشکلات به‌مرور برطرف شوند. با این حال، نتیجه نهایی از نظر فنی بسیار هیجان‌انگیز است و این زیرساخت فنی می‌تواند The Coalition را در آستانه ورود به نسل بعدی، در موقعیت مناسبی قرار دهد.منبع: DigitalFoundry
