PS5 i Xbox ze 120 klatkami na sekundę. Twój telewizor pewnie tego nie obsłuży. I co teraz?

Ostatnie dwie generacje konsol nie zachwycały w kwestii płynności generowanego obrazu. Xbox 360 i PlayStation 3 bardzo często z ogromnym trudem wypluwały z siebie grafikę na poziomie poniżej niż 20 kl./s. Bieżące konsole przynajmniej trzymają się stałych 30 kl./s, ale i tak rzadko kiedy osiągają uważane za optymalne 60 kl./s.

Problem ten wynika z relatywnie wolnych CPU (procesorów głównych) tych urządzeń. Sony i Microsoft koncentrowały się przez ostatnie lata głównie na zwiększaniu mocy układów graficznych konsol, oszczędzając kosztowo (zarówno w ujęciu ekonomicznym, jak i energetycznym) na procesorze. Efekty mieliśmy okazję widzieć przez ostatnie lata.

Na szczęście obie konsole przyszłej generacji wyposażone będą w wydajne układy o architekturze Zen 2, niwelując wspomniane wąskie gardło. 60 kl./s ma być ponoć najpowszechniej stosowanym klatkażem, choć wiemy też, że niektóre nadal będą działać o połowę wolniej. Niektóre produkcje mają oferować też tryb 120 klatek na sekundę, zapewniając nieznane wcześniej w świecie konsol wrażenia wizualne.

Najnowsze telewizory – i to też nie wszystkie, a głównie modele z półki premium – są już wyposażone w najnowsze wersje złącz HDMI, które są w stanie przyjąć sygnał z obrazem w Ultra HD przy 120 Hz. Większość sprzedawanych odbiorników, a tym bardziej większość tych już obecnych w naszych domach, wyposażonych jest jednak w starsze złącze.

To oznacza, że większość z nas nie przeskoczy sprzętowego limitu rozdzielczości 4K i odświeżania 60 Hz. Czyżby na jednej z ciekawszych nowości nowych konsol mieli skorzystać wyłącznie posiadacze najdroższych telewizorów oraz osoby, które podłączają konsole do gamingowych monitorów? Trochę tak jest, ale… posiadacze normalnych telewizorów również powinni zainteresować się trybem 120 kl./s.

Konsekwencją podwojenia klatkażu w grze jest nie tylko większa ilość wizualnej informacji, jaka dociera do odbiorcy. W pewnym uproszczeniu każda nowa klatka animacji w grze to nowy stan tej gry. Wewnętrzny kod aplikacji jaką jest gra co każdą klatkę oczekuje na nowe informacje od gracza (ruch, strzał, i tak dalej), wprowadza te dane do kodu i na ich podstawie generuje kolejną klatkę.

To oznacza, że przy 30 kl./s gra pobiera informacje od gracza (a raczej od jego gamepada) co 33 ms. Jeżeli gramy w 60 kl./s informacje z kontrolera są próbkowane przez kod gry co 16 ms. Przy 120 kl./s co 8 ms. A więc nie tylko wszystko wygląda bardzo ładnie, ale też gracz ma większą kontrolę nad grą. A to może okazać się kluczowe w meczach multiplayer czy w szybkich grach, gdzie refleks jest absolutnie kluczowy.

Jak to możliwe? W teorii, w idealnym świecie, powyższy nagłówek to stwierdzenie bez sensu. Jeżeli konsola generuje 120 kl./s, a następnie ma te informacje przesłać do typowego telewizora, wyświetlana będzie co druga klatka animacji. Bo przecież 120 to dwukrotność liczby 60. Sęk w tym, że nie żyjemy w idealnym świecie.

Gry niemal nigdy nie są idealnie nastrojonymi programami. Zdarzają się klatki animacji, których wyrenderowanie zajmuje więcej czasu niż czas oczekiwania przez telewizor na kolejną klatkę. Powiedzmy że gra pracuje w 60 kl./s, a więc renderuje każdą z klatek co 16 ms. W grze wydarzyło się jednak coś szczególnego, z czym podzespoły konsoli nie poradziły sobie na czas – dostarczając pożądaną klatkę w siedemnastej milisekundzie. Ta klatka zostanie zgubiona, a telewizor wyświetli dopiero następną – co my odczujemy przez drobną przerwę w animacji, co wpłynie na postrzeganą płynność. To właśnie z tym zjawiskiem walczą takie mechanizmy, jak VRR, FreeSync czy G-Sync.

W przypadku klasycznego telewizora przyjmującego kolejne klatki co 16 ms renderowanie ich w tempie 8 ms sprawia, że jeszcze jedna klatka animacji czeka w zapasie, a więc nie może być mowy o niewyrobieniu się przez konsolę na czas z dostarczeniem jej do telewizora. Nie występuje zjawisko gubionych klatek animacji, bowiem tych jest dwukrotnie więcej.

Na początek musimy zauważyć pewną oczywistość: wyższy klatkaż oznacza, że podzespoły konsoli mają mniej czasu na wyrenderowanie każdej z klatek. To oczywiste i łatwe do intuicyjnego pojęcia, że w 8 ms układ graficzny konsoli ma mniej czasu na symulację oświetlenia, wygładzenie krawędzi i całą resztą niż jakby miał na ten cel 16 ms. Prawdopodobnie włączając tryb wysokiej płynności w grze na PlayStation 5 czy Xbox Series X będziemy za to płacić szczegółowością oprawy graficznej.

Biorąc jednak pod uwagę popularne technologie renderowania obrazu w grach, w kwestii postrzeganej rozdzielczości obrazu możemy odczuć pewną poprawę. Generowanie 60 kl./s w rozdzielczości Ultra HD to nadal wyzwanie dla konsumenckiego sprzętu, w szczególności względnie niedrogich konsol do gier. Dlatego też gry często są renderowane w niższej rozdzielczości, a następnie obraz jest rekonstruowany do wyższej za pomocą zmyślnych algorytmów.

Algorytmy te, w bardzo dużym uproszczeniu, często renderują tylko część potrzebnych w danej klatce animacji pikseli, uzupełniając resztę informacji z poprzedzającej klatki. Im więcej klatek na sekundę, tym rzadziej będziemy widzieć niepożądane artefakty obrazu, będące efektem ubocznym działania wspomnianych algorytmów. Pod pewnymi względami więc oprawa graficzna w 120 kl./s może okazać się atrakcyjniejsza dla oka niż w 60 kl./s – przy założeniu, że w danej grze opisany wyżej kompromis nie będzie mieć miejsca.

PlayStation na razie nie przekazał żadnych informacji na temat tytułów, które na jego konsoli będą działać w 120 klatkach na sekundę. Zrobił to za to Microsoft. Możemy jednak spokojnie założyć, że tytuły multiplatformowe będą działać na obu konsolach w tej samej płynności – wszak obie pod względem wydajności są dość zbliżone. Lista tytułów na dziś prezentuje się następująco:

Nie przegap nowych tekstów. Obserwuj Spider's Web w Google News.