GDC 2024: un'analisi di path tracing, upscaling e tecnologie che mettono a dura prova la CPU
Dopo una settimana trascorsa alla GDC, ecco le principali novità nel mondo della grafica e della tecnologia per PC.
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Il GDC 2024 ha presentato nuove tecnologie come il path tracing, l'upscaling e il DirectSR per migliorare i grafici e la tecnologia PC. Path tracing è stato implementato in giochi come Cyberpunk 2077 e Alan Wake 2 per calcolare le ombre in tempo reale. DirectSR offre una struttura unificata per gli sviluppatori per aggiungere diverse funzionalità di upscaling ai loro giochi. Work Graphs sono stati introdotti per ridurre il carico sulla CPU consentendo alla GPU di gestire autonomamente il proprio lavoro.
Una settimana alla GDC
Un esperto giornalista tecnologico ha trascorso una settimana a San Francisco alla Game Developers Conference (GDC), partecipando a incontri e cercando un momento per scrivere qualche riga.
Al posto della consueta rubrica, è stata decisa la pubblicazione di una selezione di articoli del nuovo bollettino ReSpec che coprono ciò che è stato visto alla GDC questa settimana. Se desideri ricevere lo stesso bollettino nella tua casella di posta ogni settimana, iscriviti ora e accedi ai contenuti esclusivi.
Path tracing e ReSTIR Direct Illumination
Il path tracing è una tecnica complicata quando si tratta di implementarla nei giochi. Durante la GDC, sono stati presentati approfondimenti sul path tracing in Cyberpunk 2077 e Alan Wake 2, entrambi con un filo conduttore comune nell'utilizzo del path tracing in un gioco destinato a funzionare in tempo reale, a una velocità di frame giocabile. E si chiama ReSTIR Direct Illumination.
Il path tracing funziona in questo modo: prendiamo un pixel e tracciamo una linea da esso lontano dalla fotocamera. Essa collide con qualcosa e rimbalza. E continua, rimbalzando in tutto la scena fino a quando non va via nel nulla o termina in una fonte di luce. Gli sviluppatori vogliono quei percorsi che terminano in una fonte di luce, in particolare per calcolare le ombre.
Il problema in qualsiasi contesto in tempo reale è che questo processo è estremamente costoso. Calcolare tutti quei raggi e tutti quei rimbalzi, nonostante il fatto che solo una piccola parte di essi verrà utilizzata, richiede molte risorse. Ecco perché il path tracing è stato a lungo una tecnica offline: devi calcolare i percorsi possibili e mediare tra di essi.
Questo non è il caso di Alan Wake 2 e Cyberpunk 2077. Per le luci dirette, ReSTIR funziona pesando le fonti luminose in una scena e campionandone solo una selezione. Poi, questi campioni sono condivisi temporalmente (attraverso i frame) e spazialmente (con pixel vicini). Nel caso di un gioco come Alan Wake 2, alcune luci sono pesate più pesantemente, come le luci “cinematografiche” blu e rosse che si vedono in una stazione ferroviaria.
Il risultato è un'immagine che si compone molto più velocemente, almeno abbastanza veloce da poter giocare a un gioco a una velocità di frame ragionevole con una sana dose di upscaling e generazione di frame.
È un dettaglio interessante e qualcosa che speriamo diventi più comune con i grandi sviluppatori di Alan Wake 2 e Cyberpunk 2077 che condividono il loro lavoro.
DirectSR e upscaling
A GDC, Microsoft ha finalmente parlato di più su DirectSR e ha persino convinto sviluppatori di AMD e Nvidia a sedersi sullo stesso panel. Insieme, addirittura! DirectSR non è un modo per porre fine alle guerre sull'upscaling, come originariamente pensavamo, ma fornisce un framework unificato per consentire agli sviluppatori di aggiungere diverse funzionalità di upscaling ai loro giochi.
Una grande parte di questo è l'input. Interfacciandosi con DirectSR, c'è un insieme standardizzato di input che gli sviluppatori concedono all'Interfaccia di Programmazione delle Applicazioni (API). Essa può quindi passare quegli input agli upscaler integrati, come FSR 2 di AMD, o varianti che richiedono hardware specifico, come DLSS di Nvidia.
Non è diverso dal framework Streamline di Nvidia, che è stato creato per ottenere qualcosa di simile prima che AMD decidesse di non partecipare. Sembra che Microsoft, essendo la terza parte neutrale in questa battaglia, sia stata quella che ha potuto riunire tutti.
Non sono ancora sicuro di come questo si rifletterà effettivamente nei giochi. DirectSR non è ancora disponibile per gli sviluppatori. È possibile che nulla cambi per gli utenti finali e che vediamo ancora diverse opzioni di upscaling nei menu grafici. Forse Microsoft aggiornerà Windows per includere un'opzione di upscaling universale a seconda dell'hardware che si possiede. Non è chiaro, ma DirectSR dovrebbe comunque rendere più facile per gli sviluppatori implementare ogni tipo di upscaling nei loro giochi attraverso DLSS, FSR e XeSS di Intel.
Un vantaggio che non era stato inizialmente evidenziato è come questo sistema funzioni con gli aggiornamenti. Nvidia, AMD e Intel rilasciano costantemente nuove versioni delle loro tecnologie di upscaling che apportano miglioramenti minori alla qualità dell'immagine o modifiche leggere a come funziona l'upscaling. Con DirectSR, gli sviluppatori non dovranno aggiungere tutti questi aggiornamenti ai loro giochi: funzioneranno semplicemente attraverso l'API.
È tutto positivo per me. L'upscaling è stato un punto di contesa importante, soprattutto per grandi lanci come Starfield e Resident Evil 4 che supportavano solo un upscaler al lancio. L'unico svantaggio è la generazione di frame. Al momento, sembra che DirectSR non preveda questo, quindi ci sarà ancora molto dibattito in futuro tra i principali marchi di grafica.
Work Graphs
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