Огромное количество игр, созданных на Unreal Engine 5, появились наконец-то – но как справляются консоли?

Консоли справляются ли с огромным количеством игр на Unreal Engine 5?

После многолетнего ожидания Unreal Engine 5 наконец-то здесь с достойным списком полноценных игр для просмотра, в отличие от технических демонстраций и образцов прошлого. Первоначальные результаты были разнообразными: некоторые игры убедительно демонстрируют преимущества UE5, в то время как другие могут быть замедлены проблемами с качеством изображения или производительностью. Но здесь есть один вопрос, на который еще не ответили: насколько хорошо эти технологии масштабируются на игровые консоли? Сегодня мы рассмотрим текущее состояние Unreal Engine 5 на PS5, Series X и Series S, чтобы оценить, насколько хорошо технология работает в ранних игровых проектах.

Главное, что я заметил при работе с Unreal Engine 5 до сих пор, это то, что основной набор функций работает. Глобальная подсветка Lumen (GI) в реальном времени решает проблему косвенного освещения с высокой степенью точности, создавая великолепные тени в большинстве случаев при правильной настройке. Отражения Lumen также помогают осветить глянцевые и полуглянцевые поверхности, придавая им красивые отражающие детали. Виртуальные карты теней преодолевают ограничения техник каскадных карт теней, обеспечивая интуитивно понятную детализацию теней с аккуратной переменной пеленой в некоторых случаях. В то же время, Nanite обеспечивает качественные меши с непрерывной системой детализации, которая упрощает создание ресурсов и предотвращает скачки качества.

В нескольких играх, где эти техники эффективно сочетаются, мы видим значительное повышение визуального качества по сравнению с играми на Unreal Engine 4. Детализация освещения в проектах на UE5 превосходна, даже в играх, которые используют только программный режим рендеринга UE5, не использующий аппаратное трассирование лучей. Вы получаете множество тонких косвенных освещений, отражений и теней, каждая из которых продемонстрирует достоверность, недостижимую в играх прошлого поколения. В общих чертах, технология работает. Но когда мы более подробно изучаем некоторые версии этих игр, созданные для консолей, результаты могут быть немного противоречивыми. Сначала мы рассмотрим PS5 и Series X, а затем перейдем к Series S.

Оливер расскажет об общем состоянии UE5 на консолях.

Fort Solis – хороший пример. В игре Lumen GI делает здесь действительно крутые вещи, с областями, в которых утопает тонкое освещение, когда включаются света, и реализацией рассеянного освещения от фонарика игрока в режиме реального времени. Но есть другие случаи, где мы видим много артефактов и ошибок в Lumen GI, который является программной версией здесь. Думаю, это показывает важность хорошей реализации этих техник, которая может включать в себя изменение освещения, удаление эмиссивных источников света или добавление большего количества прямого освещения на сцене.

Также можно просто увеличить количество лучей, выпущенных в сцену на каждый пиксель. Мы видим обратную сторону этой проблемы, когда переводим игру в режим производительности, где возникает еще большая проблема с артефактами и мерцанием. Увеличение количества лучей – или переход на более дорогостоящую аппаратную реализацию Lumen – может быть за пределами возможностей консоли, в зависимости от игры. Версия Fort Solis для ПК, безусловно, выглядит намного лучше, когда в ней используется аппаратное трассирование лучей, но это может оказаться слишком дорогостоящим для PS5.

Еще одной недавней игрой на UE5, которая показывает некоторые потенциальные проблемы с Unreal Engine 5 на консолях, является The Talos Principle. Есть некоторые интересные моменты – например, очень детализированная тень благодаря системе виртуальных карт теней UE5. Также геометрия Nanite очень плотная и не вызывает скачков LOD. Однако, кажется, что отражения Lumen были исключены, возможно, в связи с ориентацией на консоли. Однако на ПК такие отражения можно включить.

Сравнение аппаратного и программного освещения в Fort Solis
Модификация с аппаратным освещением Lumen в версии Fort Solis для ПК создает лучшее и реалистичное освещение, но, вероятно, обходится слишком дорого для консолей текущего поколения. | Заслуга изображения: Fallen Leaf/Digital Foundry

Вероятно, самые большие проблемы связаны с Lumen GI, снова и снова. Обработка GI может выглядеть впечатляюще, с прекрасным представлением косвенного освещения, которое является настоящим примечательным моментом. Но есть проблемы, например, с тем, как оспариваются зональные тени и освещение имеет заметные разрывы в некоторых моментах, создавая пятнистый вид. В отсутствие более мощного аппаратного обеспечения консолей, вы увидите некоторые из этих проблем с освещением в областях косвенного освещения в проектах, использующих Lumen.

Immortals of Aveum также имеет определенные проблемы с освещением Lumen, главным образом, связанные с этой проблемой избыточного затемнения программным Lumen. Грубость дистанционных полей игры (SDFs) приводит к значительному затемнению на корнях, которое мы не видели бы в реальной жизни, хотя в случае с менее детализированной геометрией результаты отличные. Когда мы пускаем наши заклинания в стену, видно грубое, пятнистое впечатление света на потолке. Результаты здесь в основном хороши, но сцены с косвенным освещением позволяют найти некоторые проблемы.

С этими играми я думаю, мы видим некоторые практические ограничения техник UE5 на консолях. Ограничения их мощности требуют определенных компромиссов в производительности, которые оборудование ПК иногда может преодолеть при доступе к более высоким настройкам.

Я думаю, Robocop, вероятно, лучше всего справился с недавним UE5-рядом на консолях. Освещение здесь просто потрясающее, и проблемы с Lumen минимальны – в общем, их нужно активно искать. Игра также отлично выглядит в режиме 60fps, даже с видимым уменьшением количества лучей для Lumen GI, и здесь мы также получаем качественные отражения Lumen. Есть способы получить действительно великолепные результаты с помощью этих техник, даже если у вас не очень мощное оборудование, хотя, кажется, для этого требуется определенная творческая работа художников.

Jusant – интересная и хорошо сделанная недавняя игра на UE5, которую стоит отметить. Игра использует текстуры с очень низкой детализацией, поэтому большая часть вариации цвета на изображении получается благодаря косвенному освещению. Свет отражается и формирует бассейны в углублениях, что приводит к потрясающим изображениям. Я думаю, что программные усиления Lumen здесь работают довольно хорошо, учитывая стилизованное искусство. Виртуальные теневые карты здесь также хорошо выделены и добавляют четкую и высокодетализированную тень даже к наименее значимым геометрическим элементам.

Чтобы быстро посмотреть, какою может быть аппаратная трассировка лучей в UE5 на консолях, нам нужно вернуться к демонстрационной версии The Matrix Awakens 2021 года. Здесь детали косвенного освещения в Lumen выглядят отлично и в основном обрабатываются без видимого шума. Отражения здесь являются настоящим прорывом, поскольку трассировка по треугольникам позволяет им точно приближать сцену, чего действительно нельзя сделать с помощью программного Lumen.

Снимок экрана Jusant, показывающий техники UE5
Jusant – игра, которая, кажется, создана специально, чтобы по максимуму использовать программный Lumen, с стилизованным искусством, которое соответствует более выдающемуся отражению света. | Источник изображения: Don’t Nod/Digital Foundry

Однако, качество изображения – это только половина истории, так что как же обстоит дело с производительностью? В играх со скоростью кадров 30fps она обычно достаточно стабильна. Robocop иногда заметно падает в интенсивных сценах, но в остальном проблем нет. При 60fps ситуация разная: Jusant практически идеальна, с очень редкими случайными сбоями, которые выглядят как задержки в перемещении, в то время как Immortals of Aveum обычно имеет кадры ниже 60fps, а Lords of the Fallen страдает от серьезных проблем с плавностью.

Однако не совсем ясно, что относить к UE5. Например, Immortals of Aveum на самом деле работает гораздо лучше на Series S, чем на Series X, хотя и с намного нижним разрешением, что говорит о том, что проблемы в основном связаны с GPU. Просто установка игры с более низким разрешением, вероятно, решит большую часть проблем, которые мы видим здесь. То же самое, вероятно, относится и к Robocop, который достаточно резко снижает кадры в более интенсивных битвах, но демонстрирует неплохую производительность CPU на ПК. Я предпочел бы, чтобы разработчики этих игр установили более консервативное разрешение, вместо того чтобы представлять переменный уровень производительности.

Другие проблемы, такие как задержки в перемещении, которые мы видим во многих играх на UE5, кажутся более тесно связанными с технологией движка. Эти проблемы могут быть более сложными для преодоления, но я полагаю, что достижение в целом хорошего уровня производительности на консолях с использованием UE5 кажется вполне возможным, судя по результатам этих первых игр.

сравнение между Immortals of Aveum на Xbox Series S и Series X, показывающее более высокую частоту кадров на менее мощной машине
Соблазнительно свести все проблемы производительности к UE5, но в некоторых случаях – как, например, в Immortals of Aveum, в котором игра работает лучше на Series S, чем на Series X – мы, вероятно, сталкиваемся с простыми ограничениями GPU, которые можно устранить снижением разрешения. | Источник изображения: Ascendant Studios/Digital Foundry

Другой стороной вопроса о консолях является то, насколько хорошо игры адаптируются к Series S. Я показывал Series X и PS5, потому что эти консоли предлагают канонический опыт текущего поколения, но игры на UE5 также должны адаптироваться к более дешевой консоли Microsoft с 4TF, с соответствующими сложностями. Она намного слабее в мощности GPU, чем любая другая консоль текущего поколения, и имеет урезанную конфигурацию памяти.

Здесь мы видим несколько подходов к таргетированию Series S. Один из вариантов – просто опустить определенные функции, которые не будут работать хорошо. Например, в The Talos Principle 2 отсутствует Lumen GI на Series S, что значительно ухудшает представление об освещении игры. Мы не получаем красивой окклюзии и эффектов отражения, которые видим на Series X. Разработчики The Talos Principle 2 на самом деле создали не-Lumen осветительную систему для Series S и менее мощных ПК, используя простые заполняющие источники света для имитации глобальной иллюминации, а также окклюзии, но результаты далеки от презентации, основанной на Lumen, на более мощных системах. Это также означает, что на Series S нет резервного варианта Lumen GI для отражений, когда SSR закрыт.

Мы видим аналогичный подход в Robocop, где отсутствуют отражения Lumen на Series S. Эти отражения на основе SDF отсутствуют на Series S, что создает проблемы с окклюзией и приводит к менее точной реакции материала на глянцевых и полуглянцевых поверхностях. К счастью, Lumen GI здесь сохраняется на S, что определенно является более важной из двух техник в этой игре, хотя она должна обходиться с меньшим количеством лучей. Epic’s Fortnite идет аналогичным путем, удаляя отражения Lumen из Series S и также ограничивая покрытие виртуальных теневых карт.

сравнение The Talos Principle 2 на xbox series x и series s, с series s, где присутствует намного проще косвенное освещение
The Talos Principle 2 принимает один из самых крайних подходов к различению Series S, отключая осветительную систему Lumen в пользу более простого, но производительного подхода. В других играх вариантов меньше, удаляются менее критические функции или снижается их качество. | Фото: Croteam/Digital Foundry

Другой подход – сохранить основные визуальные функции UE5 на Series S и просто снизить их качество по мере необходимости, чтобы обеспечить производительность. Jusant идет этим путем, уменьшая разрешение виртуальных теневых карт отчасти, с более заметной ступенчатостью, и слегка снижая качество Lumen GI. The Matrix Awakens – еще один хороший пример; он определенно имеет множество мелких изменений на Series S, если сравнивать их бок о бок, но вы все еще сохраняете все ключевые функции UE5, просто с очевидным снижением качества и работой на намного более низком разрешении рендеринга. Это может быть более сложный подход, особенно если ограничения оперативной памяти играют роль.

На данный момент я считаю, что игры на UE5 довольно хорошо адаптированы для Series S. Конечно, есть очевидные сокращения, но я считаю, что система, в основном, сохраняет существенный визуальный характер консольных версий этих игр высокого уровня. Единственным исключением среди игр, которые я тестировал, будет The Talos Principle 2, который иногда выглядит почти поколений отличным из-за ухудшенного освещения на Series S. Я считаю, что сохранение Lumen GI будет критически важным для большинства игр.

В терминах производительности результаты в основном схожи с более мощными консолями. Jusant работает примерно так же, как и его аналог на Series X, в то время как The Talos Principle работает немного хуже. Immortals of Aveum на самом деле работает намного лучше, с достаточно стабильным обновлением до 60 кадров в секунду, хотя это сопровождается очень низким разрешением взамен. У Robocop есть только режим 30 кадров в секунду на Series S, и у него происходят более частые падения кадров в секунду, хотя разрешение остается приемлемым. Я не вижу очень серьезных проблем производительности на Series S, хотя по результатам визуальных функций итоги более разнообразны.

скриншот Robocop на Series S
Большинство титулов UE5 на Series S работают не заметно хуже, чем на Series X, что демонстрирует балансировку особенностей и разрешения, достаточную для избежания проблем с производительностью. | Фото: Teyon/Digital Foundry

Сдвиг вверх очень важен для поддержания хорошей производительности в UE5. Основные функции движка прямо связаны с разрешением рендеринга, поэтому высокие базовые разрешения будут недоступны для большинства проектов на UE5. Для компенсации на консолях большинство разработчиков будет использовать одну из двух техник повышения разрешения: FidelityFX Super Resolution 2 или Temporal Super Resolution, которые обе поддерживаются в UE5 для использования на консолях.

Сборка ПК Робокопа поддерживает обе техники, что делает ее хорошим полигоном для определения, какая из них будет работать лучше на консоли. С весьма требовательным увеличением разрешения от 720p до 1440p оба метода справляются неплохо в статических снимках – хотя можно отметить некоторую дополнительную разбивку изображения с помощью FSR 2 в некоторых местах. Но когда вы действительно перемещаетесь по игровому миру, здесь заметна существенная разница в пользу техники TSR. В любом случае, ни один из них не создает целиком размытого изображения, но TSR значительно чище в типичной игре.

Эта разница увеличивается, когда мы делаем простой горизонтальный панорамный снимок без какого-либо размытия движения. FSR 2 имеет супер-размытое, очень шумное изображение при таком видеоперемещении, в то время как TSR контролирует мерцание вполне успешно, без навязчивых артефактов. Я также заметил, что у TSR в этой игре меньше артефактов “призраков”.

сравнение масштабирования TSR и FSR 2 в игре Робокоп
Интересно, TSR немного производительнее FSR 2 при одинаковых входных и выходных разрешениях в Робокопе, а также показывает изображение, немного менее артефактированное в статических снимках и движении. | Источник изображения: Teyon/Digital Foundry

Что касается производительности, TSR также немного опережает FSR 2, показывая небольшое преимущество при выводе изображения на 1440p в режиме производительности и на 4K в режиме качества. Эти техники могут варьироваться по качеству от игры к игре, поэтому это не следует рассматривать как окончательный вердикт о преимуществах двух методов, но, вероятно, TSR может быть лучшим выбором на консолях. Даже с довольно большим коэффициентом масштабирования здесь он создает абсолютно красивое изображение, которое выдерживает нормальное просмотренное расстояние на 4K дисплее.

В конечном счете, я думаю, что мы видим весьма позитивные сигналы от UE5 в консольных играх. Основные графические технологии явно хорошо масштабируются на консольное оборудование, создавая впечатляющие результаты визуализации в проблемных областях для реального времени. Например, игра Робокоп достигает визуальных высот топовых консолей с помощью UE5. В плане производительности некоторые игры испытывают затруднения, хотя в некоторых случаях, кажется, что это больше зависит от разработчика, чем от инструментов UE5.

Производительность в будущих играх будет более интересна. Этот ранний набор игр в основном состоит из недорогих проектов, и мы еще не видели много крупных бюджетных AAA-проектов, чтобы настоящим образом протестировать возможности движка. Сможет ли игра с детальными мешами Nanite и сложными моделями персонажей обеспечить стабильную частоту кадров на консолях, особенно при стремлении к 60fps? Проходят ли крупные бюджетные игры мимо или преодолевают проблемы с гладкостью передвижения, часто связанные с Unreal? И смогут ли они создать красивую графику на Series S, сохраняя ключевые технологии UE5? На эти вопросы у нас пока нет хороших ответов, но они должны быть доставлены в ближайший год или два.