Νέες τεχνολογίες στο Doom: The Dark Ages
Πέντε χρόνια μετά την κυκλοφορία του Doom Eternal, το Doom: The Dark Ages σηματοδοτεί την άφιξη του id Tech 8 και μια (δαιμονική) σειρά τεχνολογικών καινοτομιών για κονσόλες και PC. Συζητήσαμε με τον διευθυντή τεχνολογίας μηχανών της id Software, Billy Khan, για το πώς κατασκευάστηκε. Στη διάρκεια της συζήτησης, αναφερθήκαμε σε ray tracing, shader compilation και προβλήματα κατά τη διάρκεια της κίνησης, καθώς και σε νέες δυνατότητες της μηχανής.
Είναι σπάνιο οι προγραμματιστές να μοιράζονται τόσα πολλά παρασκήνια σε δημόσιο φόρουμ, με την id να παρέχει ενδιαφέρουσες πληροφορίες για το πώς κατάφεραν να ισορροπήσουν την ανάγκη για εξαιρετική απόδοση με την γραφική πιστότητα, προσθέτοντας ταυτόχρονα φυσικές αλληλεπιδράσεις και μεγαλύτερους χάρτες που διαφοροποιούν το The Dark Ages από τους προκατόχους του. Είναι προφανές ότι η προσοχή στην ταχύτητα και την βελτιστοποίηση είναι κλειδί για όλη αυτή την προσπάθεια, και είναι ενδιαφέρον να δούμε συγκεκριμένα παραδείγματα σε αυτή τη συζήτηση.
Σημειώστε ότι αυτή είναι μια εκτενής, σχεδόν μεγάλου μήκους συνέντευξη, μόνο ένα μέρος της οποίας αναπαράγεται παρακάτω. Όπως πάντα, έχουν γίνει μικρές επεξεργασίες για να διευκολυνθεί η κατανόηση και η αναγνωσιμότητα. Για να ακούσετε τη πλήρη συνέντευξη, παρακαλώ δείτε την ενσωματωμένη βίντεο έκδοση παρακάτω.
Στόχοι κατά την ανάπτυξη του id Tech 8
Billy Khan: Είναι μια μακροχρόνια διαδικασία – δεν τελειώνεις ένα παιχνίδι και αμέσως ρωτάς “τι θα κάνουμε μετά;”. Ορισμένα από αυτά που βλέπετε τώρα είναι πράγματα που σκεφτόμασταν για πολλά χρόνια – μέχρι 10 χρόνια για μένα. Εισάγουμε αρθρωτά στοιχεία στη μηχανή που μπορούμε να επεκτείνουμε με την πάροδο του χρόνου. Ορισμένες δυνατότητες που βλέπετε στο id Tech 8 ξεκίνησαν από το id Tech 6, σκεπτόμενοι πώς πρέπει να διαχειριζόμαστε αυτούς τους τύπους φόρτου εργασίας και γραφικής πιστότητας.
Κάθε φορά που δημιουργούμε μια μηχανή, είναι ειδικά σχεδιασμένη για το παιχνίδι που δουλεύουμε. Είναι πολύ σημαντικό για εμάς ότι ό,τι παρέχουμε έχει άμεσο αντίκτυπο στον παίκτη, και η αίσθηση της εμβύθισης που νιώθει ο παίκτης σχετίζεται με το περιεχόμενο. Έτσι, είναι και τα δύο: σκεφτόμαστε τι χρειαζόμαστε για το παιχνίδι και διασφαλίζουμε ότι όλες αυτές οι ανάγκες καλύπτονται.
Συνήθως, οι πολύτιμες ιδέες προκύπτουν από τη συνεργασία μεταξύ τμημάτων – είναι η συμβιωτική σχέση μεταξύ καλλιτεχνών, σχεδιαστών, μηχανικών και παραγωγών που εργάζονται προς έναν κοινό στόχο. Συχνά αποδίδεται λανθασμένα σε ένα μόνο τμήμα ή σε μερικά άτομα, αλλά δεν είναι έτσι – είναι ομαδική προσπάθεια. Αυτή η ομαδική επικοινωνία και συνεργασία δημιουργεί τη μαγεία, και η δουλειά μας στη μηχανή είναι να παρέχουμε όλες τις δυνατότητες για να κάνουν όλη αυτή τη δουλειά.
Αντιμετώπιση προβλημάτων stutter
Πολλά παιχνίδια παρουσιάζουν stutter σε PC, ειδικά σε ό,τι αφορά την κίνηση και τη σύνθεση shaders. Είναι ένα περίπλοκο ζήτημα που διαφέρει πολύ μεταξύ μηχανών, αλλά δεν είναι πρόβλημα που έχουμε συναντήσει στο The Dark Ages ή σε προηγούμενα παιχνίδια της id Software. Καταφέρνετε να δημιουργείτε αυτά τα μεγάλα παιχνίδια με εξαιρετικά σύντομους χρόνους φόρτωσης και χωρίς προφανή βήμα προετοιμασίας shaders. Πώς το πετυχαίνετε αυτό;
Billy Khan: Υπάρχουν πολλά κινούμενα μέρη, αλλά νομίζω ότι ένα από τα βασικά μας φιλοσοφικά στοιχεία είναι ο τρόπος που γράφουμε κώδικα και προσεγγίζουμε τη μηχανή μας. Όσον αφορά τα shaders, προσπαθούμε να έχουμε ένα ελάχιστο σύνολο shaders με πολλές πτυχές – είναι πιο εύκολο για έναν καλλιτέχνη να κατανοήσει ένα πολύπλοκο shader παρά να διαχειρίζεται χιλιάδες shaders. Όταν η πλειονότητα του περιεχομένου επηρεάζεται από αυτό το ελάχιστο σύνολο, τα λάθη καθυστερούν πολλά πράγματα, αλλά οι βελτιώσεις επιταχύνουν πολλά.
Στη συνέχεια, υπάρχει το ζήτημα του πότε εκτελούνται αυτά τα πράγματα. Η GPU έχει μεγάλο πρόβλημα όταν πρέπει συνεχώς να αλλάζει το πλαίσιο, οπότε προσπαθούμε να δώσουμε προσοχή σε αυτό. Επίσης, είμαστε προσεκτικοί με την καθυστέρηση – δεν θέλουμε μεγάλες διακυμάνσεις μεταξύ των καρέ. Θέλουμε να εκτελούμε τον ίδιο τύπο εργασίας κάθε καρέ με έναν προβλέψιμο τρόπο.
Εστίαση στο ray tracing
Μια από τις μεγάλες δυνατότητες της μηχανής είναι η εστίαση στο ray tracing, με το The Dark Ages να προσθέτει RTGI στις υπάρχουσες ray-traced ανακλάσεις από το Doom Eternal. Πώς το υλοποιήσατε αυτό διασφαλίζοντας ότι διατηρείται το 60fps στις κονσόλες, ακόμη και στο Series S;
Billy Khan: Από τότε που άρχισα να προγραμματίζω και να ασχολούμαι με τα γραφικά, ήθελα να κάνω real-time ray tracing. Είδαμε την πρόοδο του υλικού και κάναμε αυτές τις αλλαγές στο id Tech 7, πιστεύοντας ότι ήταν στο κατώφλι του να γίνει πραγματικά σπουδαίο. Ξέραμε ότι θέλαμε έναν πολύ μεγαλύτερο τίτλο, φανταζόμενοι επικές μάχες με πολλούς εχθρούς και γιγάντιους χάρτες – πέντε φορές μεγαλύτερους από το Eternal ή 10 φορές μεγαλύτερους στα επίπεδα Atlan.
Το ray tracing μας επιτρέπει να κάνουμε WYSIWYG (ό,τι βλέπεις είναι αυτό που παίρνεις), αντικαθιστώντας την προσεγγιστική αναπαράσταση που χρησιμοποιούν οι καλλιτέχνες με ακριβώς αυτό που θα φαίνεται σε PC ή κονσόλα, χωρίς διαδικασίες που απαιτούν πολλές ώρες. Η οπτική πιστότητα στα cinematics μας έχει γίνει πολύ υψηλότερη, όχι μόνο λόγω του ray tracing αλλά και της ροής εργασίας που έχουμε τώρα.
Βελτιστοποίηση χρόνων φόρτωσης
Πώς εφαρμόζεται αυτό το επίπεδο βελτιστοποίησης στους χρόνους φόρτωσης; Ήμουν έκπληκτος που είδα το The Dark Ages να φορτώνει πιο γρήγορα από το Eternal.
Billy Khan: Αυτό είναι σκόπιμο! Προσωπικά, απεχθάνομαι τους χρόνους φόρτωσης – δεν μου αρέσει να περιμένω. Όλοι έχουμε περιορισμένο χρόνο για να παίξουμε παιχνίδια, θέλω να μεγιστοποιήσω αυτό το χρόνο. Ο Oliver και η ομάδα εργάστηκαν σκληρά σε μια έννοια streaming τομέων, χωρίζοντας αυτούς τους γιγάντιους κόσμους σε κελιά ή τομείς.
Παραδοσιακά, έπρεπε να φορτώσουμε ολόκληρο το επίπεδο, κάτι που απαιτούσε πολύ χρόνο, αλλά τώρα μπορούμε να χωρέσουμε όλο το περιεχόμενο που χρειαζόμαστε για το επίπεδο σε έναν ή δύο τομείς. Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να προβλέψουμε πού βρίσκεστε και να μεταδώσουμε πράγματα πριν φτάσετε στην επόμενη περιοχή.
Για περισσότερες συζητήσεις με τον Billy Khan, παρακαλώ δείτε το βίντεο που είναι ενσωματωμένο παραπάνω ή διαθέσιμο εδώ για τη πλήρη συζήτηση.