Оглавление

Технический разбор Watch Dogs: Legion — какой будет графика будущего

Watch Dogs Legion однозначно станет одной из самых прорывных игр этого года. Разбираемся, какие технологии использовали авторы игры, как они работают, а также ругаемся на плохую оптимизацию

Watch Dogs Legion — одна из самых навороченных игр этой осени, живая выставка графических технологий и возможностей нового игрового железа и консолей нового поколения. Но при этом чувства от нее пока очень смешанные (мы сейчас говорим о технологиях — про геймплей, сюжет и прочие особенности читайте в нашей рецензии). С одной стороны, панорамы ночного и рассветного Лондона заставляют сердце бится чаще. С другой стороны, назвать игру красивой, настоящим некст-геном, язык не поворачивается. При этом PC-версия Watch Dogs: Legion пока что кладет на лопатки любое железо — даже новейшие RTX 3080 и 3090 в 4К работают только с DLSS и далеко не всегда достигают 60 fps. На консолях же 4К будет только с 30 кадрами в секунду, да еще и при пониженных графических настройках.

Чтобы выяснить, почему так происходит, мы решили устроить технический разбор Watch Dogs Legion. Тем более, что с технологической точки зрения игра очень интересна — несмотря на все недочеты, она показывает, как будут выглядеть самые красивые хиты ближайших лет.

Но для начала перенесемся на пол десятилетия назад. Почти сразу после запуска текущего (уже практически прошлого) поколения консолей, игры начали переходить на физически корректный рендеринг (PBR). Он позволяет добиться фотореалистичного изображения, имитируя физические характеристики материалов — цвет, шероховатость, металличность и т.д. Идеи о создании такого метода существовали с 80-ых и были теоретизированны в 1997 году, но только в 2014 году они приняли финальный, стандартизированный вид, который внедрили как студии спецэффектов для фильмов, так и игровые разработчики — как раз вышли PlayStation 4 и Xbox One, чье железо справлялось с PBR.

Тогда Ubisoft была на острие прогресса. И Assassin’s Creed Unity, и Watch Dogs одними из первых перешли на современный фотореалистичный рендеринг. Правда, без проблем не обошлось. У Unity хватало проблем с производительностью не только на консолях, но даже и на более мощных ПК. А в случае с Watch Dogs авторы поняли, что замахнулись на слишком многое, поэтому перед релизом игру постиг ощутимый даунгрейд — многие графические фичи вроде детальных отражений в экранном пространстве, объемного освещения, высококачественной глубины резкости и просто детализация освещения в финальном релизе игры пропали или стали ощутимо ниже качеством. Это было разумное решение (иначе игру просто не получилось бы выпустить на Xbox One и PS4), за которое Ubisoft тут же растоптали поклонники, после релиза бросившиеся сравнивать финальное качество игры и ее рекламные видео.



Графика современных игр в открытом мире страдает от двух проблем — отсутствия динамического глобального освещения и невозможности использовать статические карты отражений. Первое приводит к упрощению освещения, которое сглаживает детали в физически корректных материалах. Так, например, Halo Infinite с PBR под солнцем выглядит менее детализировано, чем Halo: Reach десятилетней давности, где все тени были прорисованными сразу в текстуру, что было красиво, но к реализму отношения не имело вообще никакого. Авторы Metro Exodus вышли из проблемы динамическим глобальным освещением, которое рассчитывалось при помощи трассировки лучей. Производительность, конечно, страдала, но настолько реалистичного освещения в AAA-играх до сих пор не найти. Есть и другие выходы из ситуации — в Marvel’s Spider-man есть всего несколько заранее рассчитанных времен дня, которые не меняются, но выглядят очень красиво.



С отражениями все проще. В некоторых играх они просто не очень-то нужны. Мир Red Dead Redemption 2 построен из дерева и камня, кроме редких окон и зеркал, там негде посмотреть на сожженное солнцем лицо Артура Моргана. А вот играм с современными городами вроде вышеупомянутых Watch Dogs и Marvel’s Spider-man приходится выкручиваться, потому что современные города чуть ли не целиком состоят из материалов, на которых в той или иной степени видны отражения — это не только зеркала и стекла, но и, например, мрамор, глянцевая краска, пластик и так далее. И это мы молчим о лужах, в которых вообще-то должны быть видны верхние этажи мегаполисов.

Для решения проблемы авторы Spider-man обходились комбинацией заранее просчитанных карт отражений (и снова статичное время дня помогает игре выглядеть лучше!) и отражений в экранном пространстве. Все три части Watch Dogs такой роскошью похвастаться не могут, поэтому они используют динамические карты отражений, которые периодически, раз в несколько секунд, обновляются, а в Watch Dogs Legion к ним еще добавляются отражения в экранном пространстве. Но ради сохранения производительности, материалы в них не всегда отражаются — в этих играх высокий roughness cut-off (отсечение по шероховатости), поэтому деревянная дверь, окрашенная глянцевой краской, не будет отражать в себе окружение, хотя в теории и должна.



Иногда Watch Dogs Legion выдает картинку словно из Cyberpunk 2077. Игра очень красивая даже без RTX, но отражения в стенах, плитке пола и стеклах турникетов добавляют ей реалистичности и тактильности.

Тут-то на помощь и приходит трассировка лучей для отражений. Да, уже есть немало игр, которые применяют рейтрейсинг именно для отражений, но ни одна из них, даже использовавшая RTX по максимуму Control, еще не давала такой красивой и реалистичной картинки. Если материал должен отражать свет, то при включенном RTX в Watch Dogs Legion он его отражает. Машины, лужи, стекла, двери, скамейки, металл, пластик, мрамор, мокрый асфальт — физически корректный рендеринг в Watch Dogs Legion вышел на совершенно новый уровень.



С RTX стекло здания в тени реалистично отражает залитую солнцем станцию метро напротив. А материал мозаики на земле не теряет цвет и контраст, не становясь серой кашей.

Местами даже не понять, фотография это или скриншот — настолько детализирован мир игры, настолько хороши физически корректные материалы, а трассировка лучей собирает все эти технологии в фотореалистичную картинку. Конечно, с персонажами все сложнее, но об этом позже.

Watch Dogs Legion использует RTX даже в не самых очевидных ситуациях — например, для лакированных дверей:



Даже такие неочевидные объекты, как лакированные двери, используют матовые отражения. В движении видно гораздо лучше, но дверь отражает и героиню, и дорогу, и проезжающую мимо белую машину. Самое главное — с RTX дверь выглядит лакированной, а не покрашенной матовой краской, показывая задумку дизайнеров

Безусловно, комбинация отражений в экранном пространстве и динамических карт отражений очень хорошо работает в Watch Dogs Legion. Иногда может даже сложно понять, включен RTX или нет. Но мелочи обращают на себя внимание. В диалогах герои могут отражаться в очках собеседника. Дым от цветных шашек демонстрантов отражается в воде, лужах и машинах, правда, только на максимальных настройках RTX. И, самое главное — в витринах и стеклах видны люди и машины. Одно только это придает картинке непривычную живость.

Однако за красоту надо платить: с Watch Dogs Legion на максимальных настройках графики не справятся даже самые мощные компьютеры. Мало того, что трассировка лучей серьезно нагружает видеокарту, она еще и увеличивает нагрузку на процессор, который, как водится в играх Ubisoft, и так уже задействован по полной для расчета анимации, ИИ, движения автомобилей и прочих вычислительных задач. Алекс Баталья из Digital Foundry выяснил, что шестиядерный Intel i5-8400 не может удержать даже 60 FPS, отставая от топового потребительского десятиядерного процессора Intel i9 10900K на 40%. Что касается видеокарт, то в любом разрешении производительность игры падает примерно на 37% даже на минимальной настройке Medium.



Watch Dogs Legion использует очень хорошую систему отражений, на первый взгляд картинка очень похожая. Но чем дольше вглядываешься, тем больше видишь отличий. С RTX в машине отражаются не только дома напротив, но и автобус перед ней и беспилотник сверху. Но самое главное отличие в лужах, которые не горят белым, а выглядят более естественно. Также очень сильно отличаются дома на заднем плане — они не отражают случайный свет, которого на самом деле в сцене нет, а только то, что на самом деле должно отражаться, придавая материалам, особенно металлам, глубину.

Другой нечастый гость в играх — динамические тени от фар автомобилей. Их можно встретить только в автосимуляторах, да в GTA V и Watch Dogs 2 на PC. Тут Watch Dogs Legion тоже обделила текущие консоли. Все понятно — эффект заметный и красивый, но ресурсов требует много, особенно если выкрутить его на полную до 4 ближайших автомобилей.



Watch Dogs Legion поддерживает и динамические тени от фар, и смягчение теней на расстоянии. Оба эффекта очень тяжелые, поэтому игры с ними можно пересчитать по пальцам

У теней в Watch Dogs Legion своя собственная интересная фишка. На настройке Ultra игра начинает просчитывать полутени — градации перехода из тени в свет, или, как их в принято называть в играх, мягкие тени. Однако они не полностью мягкие, они принимают в расчет расстояние от источника света и от объекта до поверхности, на которую он отбрасывает тень. Естественно, в игре с открытым миром такие хитрые фишки требуют немало ресурсов.

На PC отвоевать эти ресурсы помогает DLSS 2.0 (а в перспективе — и аналогичная разработка от Microsoft). В Watch Dogs Legion этот метод реконструкции изображения представлен сразу 4 настройками: Quality, Balanced, Performance и новый Ultra Performance, который позволяет восстанавливать изображение из 1/9 его разрешения (4К из 720p, например). Мы уже тестировали как они влияют на качество изображения: в Watch Dogs Legion все так же. Никто не запрещает вам брутфорсить графику на RTX 3090 в 1080p, но лишние кадры в секунду практически без потерь в качестве никому не повредят.

Эффект глубины резкости объективов всегда был очень красивым шейдером даже в первой части. В Watch Dogs Legion ничего особо не поменялось. Вот только игра не знает, что ей делать с полупрозрачными элементами, поэтому всякие голографические короны в заставках и на скриншотах будут выглядеть так себе.



Как и трассированные отражения — шейдер накладывается на поверхность отражающего объекта, и отражения получаются тоже заблюренными. В жизни это работает вообще не так — просто попробуйте сделать фотографию очков. Скорее всего, Ubisoft придется писать новый шейдер, если даже не новый движок, который сможет работать с глубиной резкости в отражениях. Или, раз уж мы составляем список пожеланий, просчитывать глубину резкости при помощи трассировки лучей — как обычно, самый затратный, но физически корректный метод. Посмотрим, что нас ждет в этом поколении игр.

Watch Dogs: Legion крайне требовательна к процессору. Гигантский мир игры, большое количество персонажей с уникальными профессиями, навыками и моделями поведения, типичные лондонские пробки, а также текстуры в высоком разрешении нагружают ЦП ощутимо больше, чем практически любой другой экшен. Игра вынуждена делать огромное количество вызовов отрисовки, чтобы подгружать все эти модели, текстуры и скрипты. Мало того, трассировка лучей тоже добавляет нагрузку на процессор, причем довольно ощутимую.

Но есть и хорошие новости: Legion оптимизирована под DirectX 12, а значит она использует максимальное количество ядер параллельно, поэтому если у вас современный многоядерный процессор, то проблем с производительностью быть не должно.



Но что напрочь убивает впечатления от графики в Watch Dogs Legion — это персонажи. Их модели очень плохо детализированы (оцените 4 угла на плече девушки на скриншоте выше), текстуры средненькие, а эффекты вроде подпокровного рассеивания света вроде бы есть, но должного впечатления не производят. Но самое главное — анимированы они так себе. Те анимации, что есть и работают, неплохи. Но анимаций мало, они резко переходят друг в друга, вес персонажей не ощущается. В угоду универсальности ушла узнаваемая из тысячи походка Эйдена Пирса или его коллеги Эцио Аудиторе. Десятки тысяч лет социальной эволюции научили нас следить за малейшими деталями в поведении других людей. Вдруг они болеют или отравлены, или просто опасны? Поэтому мы подсознательно знаем, когда что-то не так. И персонажи Watch Dogs Legion смотрятся неплохо, но на уровне остальной картинки они выглядят как армия деревянных солдат Урфина Джюса.

Однако Ubisoft можно понять — пока что игры тянет назад железо текущего поколения. Большое количество сложных анимаций и инверсная кинематика, позволяющая персонажам реалистично взаимодействовать с окружающим миром, например, сгибать ноги в коленях, поднимаясь в гору, — очень ресурсоемки. Самая большая беда Xbox One и PS4 была в том, что их процессоры устарели уже к моменту запуска консолей. Хорошую анимацию игровых персонажей нелегко сделать даже под самое мощное железо в мире, а когда в кадре должны быть десятки анимированных персонажей-людей, задача становится в разы сложнее. Поэтому анимацию и качество персонажей Ubisoft пока можно простить, но в следующей части такие отмазки уже не прокатят.

Несмотря на то, что трассировка лучей для реалистичных отражений уже была во многих играх, еще никто не внедрял ее так широко и так глубоко, как Watch Dogs Legion. Мало того, что это игра в открытом мире, что усложняет оптимизацию, RTX-отражения еще и используются для практически всех материалов в игре, что делает ее гораздо реалистичнее, чем можно было бы ожидать от одного эффекта. В купе с технологиями из прошлых частей вроде качественной глубины резкости (пусть и с небольшими проблемами) и реалистичными тенями от динамических источников света, Watch Dogs Legion выглядит как наш первый шаг в сторону будущего.

Читайте также:


Обсудить