后测试过 PS4 Pro并提出控制台硬件改进,是时候深入了解一下了。更具体地说,是在控制台的图形电路上执行“开放心脏”操作。在本文中,我们将重点介绍 AMD 芯片,并进一步介绍索尼用来在客厅电视上显示超高清图像的一些工具。
PS4 Pro 运行 AMD Polaris
在我们采访 PS4 Pro 系统架构师和设计师 Mark Cerny 时,他向我们透露,该游戏机的新图形部分是采用迄今为止最新的 AMD 架构 Polaris 开发的。和那个一样Radeon RX最近发布了商业版。它有 36 个计算单元(包含所有处理单元),运行频率为 911 MHz,计算能力为 4.2 TFLOPS。这个数字是 PS4 的 2.3 倍。内存带宽增加了 24%:PS4 Pro 上的内存带宽为 218 GB/s,而第一个型号的内存带宽为 176 GB/s。
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根据 Cerny 的说法,Polaris 架构处于 AMD 产品目录的最前沿,具有大量优势:“[Polaris] 允许显着提高工作频率,同时进一步优化图像计算方式,而不会增加控制台的温度。 »
而且,游戏机的散热是一项内部技术,由索尼工程师创造,被誉为“尺寸完全可以散发控制台多余功率产生的热量,而无需从根本上改变机箱尺寸,同时最大限度地减少噪音污染»,我们在测试期间检查了什么。
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已知的专有技术
马克·塞尔尼还透露“与 AMD 合作非常简单:我们提出自己的想法和需求,他们为我们提供多种解决方案以及其内部技术。对我们来说也是一种方式不仅可以使用现有的技术(经过改进),还可以使用尚未在 PC 显卡中实现的技术,并将它们提前包含在我们的控制台中”他补充道。
在 PS4 Pro 的 Polaris 芯片内部,我们发现了一个改进版本的德尔塔色彩压缩,已经存在于一些 PC 版 Radeon 卡中。总体而言,这允许压缩颜色,以减少与“颜色”数据相关的信息通过芯片管道所需的存储器带宽量。
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在“独家新品”方面,塞尔尼提到了“工作分配器»,一个大大脑,其作用是更智能地管理分配给芯片元件的所有操作,以优化对镶嵌效果或由许多小物体组成的场景等的支持。
PS4 Pro:缓冲效果更好?
为了能够在 PS4 Pro 上提供 4K,索尼和 AMD 仍然必须卷起袖子。为了解决与 3D 图像生成相关的一系列问题或克服某些三角形和像素生成模式的弱点,这两个朋友创建了一个全新的砖块:ID 缓冲区。
这是一个缓冲(缓冲区)称为芯片的“硬件”,3D 处理器的各个其他部分都可以访问它。它与芯片上的其他缓冲区同时工作,其中一些缓冲区对于生成 3D 图像至关重要。例如 Z 缓冲区,它根据视角解释元素的距离。
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在极端情况下,ID 缓冲区会自动将标识符动态分配给三角形(三角形ID)和像素(对象ID)组成了芯片内生成的图像。
有了这些标识符,就可以更轻松地持续“跟踪”三角形,以便以相同的精度逐个图像地描绘它们,并保持最大的清晰度,无论是否已在上游应用处理。
Cerny 先生表示,这有助于像素渲染改进处理的应用(来自“抗锯齿» 或所有形式的抗锯齿),在生成图像之前或之后以及在显示之前。
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4K还是4K?
让我们立即结束难以忍受的悬念:是的,PS4 Pro 可以以原生 4K 格式显示游戏,并具有一定的流畅性,也就是说以 3840 x 2160 像素、每秒 30 帧的速度显示游戏。但很少。
实际上,只有某些游戏可以采用真正的 4K:那些图形简单、要求最低的游戏。当以原生全高清或升级的 4K 清晰度显示复杂的 3D 场景时,控制台会更加舒适。我们在活动期间的演示以及马克·塞尔尼的采访中注意到了这一点。
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请索尼给我画一张“异域风情”4K
当主机无法显示真正的 4K 时,索尼使用两种 3D 渲染方法来给玩家带来错觉:几何渲染(GR)和棋盘渲染(CR)。第一个设置很简单,第二个则要少得多,但索尼为任何希望使用它们的开发人员提供了帮助。此外,PS4 Pro平台并没有对其他解决方案封闭。恰恰相反。索尼认为,开发者应该继续自由地使用他们想要的工具来创建 PS4 Pro 兼容游戏,只要他们利用它的力量提供比 PS4 更好的游戏。
为了了解这两种技术的工作原理,塞尔尼回顾了一些我们认为也值得讨论的基本原理。我们还要指出的是,对于其余的技术解释,我们已经将某些概念进行了极致的普及和简化,以免被细节所淹没。对纯粹主义者和其他图像技术人员表示抱歉!
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全高清图像由大约 200 万像素组成。一张4K图像,大约800万张。在 3D 世界中,每个像素都有两个“数据”值:第一个与颜色 (VC) 相关,第二个与空间中的深度/位置相关,称为 Z 值 (VZ)。而且,正如我们在上面看到的,ID 缓冲区能够为三角形和像素分配标识号。这对未来很重要。
记住这些基础知识后,我们就可以自信地开始谈论 PS4 Pro 使用的技术了。
- 几何渲染:
此模式在生成风景时效果良好,尤其是颜色非常接近的森林或山脉。但是,它不会增加颜色或效果的丰富度,并且在某些情况下可能会导致“模糊”。然而,塞尔尼设想了使用该技术的另一种场景。 “3D芯片不必调动所有资源来实现此类技术。因此,我们可以想象,当前以 900p 运行的游戏可以从补丁中受益,以便利用控制台的新功能并以原生 1080p 显示。然后,然后使用GR和ID缓冲区以非常高的清晰度显示它»。
它是如何运作的? Cerny 解释说,借助这项技术,1080p 图像的每个像素在通过芯片的不同元件(包括 ID 缓冲区)后都富含定位信息。 “现在根据 1 VC、4 VZ 和 4 ID 定义像素。因此,如果我们只计算此类图像中存在的 Z 值,它们与 4K 图像的 Z 值相似!» 马克·塞尔尼 (Mark Cerny) 演示。
现在剩下的任务是将加载了数据的 1080p 图像转换为 2160p 图像。然后,它移动到地图的其他元素,这些元素在显示在屏幕上之前负责使用深度值以及由地图传递和解释的 ID 进行修改。缓冲,清晰勾勒出图像每个元素的轮廓,给人4K渲染的印象。
然而,纹理和颜色仍保持 1080p。因此,为了使幻觉变得完美并且始终感谢 ID 值,有可能 -in后处理(生成图像后应用处理)——以具有共同ID(因此具有相同轮廓)的“未着色”像素为目标,并通过外推法为它们分配与不远的像素“模型”相同的颜色来自他。
- Le 棋盘渲染:
CR 提供了使图像的轮廓和细节更加清晰、更加美丽、更加……真实的可能性。进行放大之前的大量颜色数据和“真实”Z 数据会产生平衡。
像素和顶点着色器的使用也更加频繁,因此纹理和细节效果更加成功。然而,CR 是一种资源更加密集的渲染方法:对原生 1080p 要求特别高的游戏并不总是能够将渲染推至 2160p。
这种渲染技术并不新鲜。因为,正如马克·塞尔尼指出的那样,“育碧工作室在其游戏《彩虹六号:围攻》中使用了它,但仅以软件形式使用»,然后由显卡重新解释。
但 PS4 Pro 能够在硬件中创建棋盘图像。这一切都始于 3D 芯片的内部缓冲区之一生成“棋盘”图像,也就是说,“画布”以棋盘形式组织的图像。
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该图像的定义,就像组成它的像素的形状一样,被描述为“异国情调» 马克·塞尔尼着。它由 400 万像素组成,其清晰度类似于 1920 x 2160 像素。此外,像素不“不太方形» 这里,但是是矩形的,并且不像通常情况那样排列在线性网格中。让我们清楚地理解,我们这里谈论的是图像生成的在芯片内但尚未显示的在屏幕上。
然而,由于像素比全高清图像更多,并且从一开始就接近 4K 图像的高度,CR 图像的渲染已经更加精细。在这里,400 万个“奇异”像素中的每一个都保留其颜色值 (VC),但提供了 2 个 Z 值 (VZ) 和 1 个 ID。
Cerny 解释说,我们按照与几何渲染相同的方式将颜色应用于像素。但渲染的质量会更好,因为一开始就有更多的色度数据。最后,ID 还可以在屏幕上显示图像之前应用高质量的空间抗锯齿 (SSAA)。
Cheerckerboard 允许您利用其他技巧来产生 4K 图像的错觉,例如l'替代渲染或时间抗锯齿 (TXAA),以进一步提高轮廓的清晰度。
哪个游戏有什么渲染?
在已经发布(或即将发布)与 PS4 Pro 兼容的主要游戏以及超级主机的部分旗手中,Mark Cerny 详细介绍了十多款游戏所使用的模式。
- 渲染图2160p 棋盘格用于Days Gone,使命召唤:无限战争、《古墓丽影:崛起》和《地平线:零之黎明》。
- 渲染图1800p 棋盘格用于看门狗2、《Kiling Floor 2》、《声名狼藉的第一道曙光》和即将上映的《质量效应》、《仙女座》。后者在全高清显示中使用另一种非通信渲染技术。
- 杀出重围:人类分裂就其本身而言,使用渲染1800 至 2160p 之间的棋盘变体。
- 魔多之影使用原生渲染方法分辨率动态调整(1728 年至 1952 年)。
- 即将推出的《蜘蛛侠》和《瑞奇与叮当》游戏采用的方法是颞叶注射达到2160p。