Premiera Metro Exodus Enhanced Edition. Darmowa aktualizacja, która prezentuje przyszłość gier wideo
Obstawiam, że bardzo niewielu czytelników Spider’s Web będzie mogło dziś zagrać w unowocześnioną wersję rewelacyjnego Metro Exodus. Wymagania sprzętowe nowej wersji są w pewnym sensie wręcz absurdalne. Mają jednak swoje uzasadnienie, a sama gra jest technologicznie przełomowa.
Metro Exodus Enhanced Edition to darmowa aktualizacja dla wszystkich posiadaczy oryginalnej gry. Już dziś, 6 maja, pojawi się dla pecetowej wersji gry, a odpowiedzialne za nią studio kończy prace nad edycjami dla konsol PlayStation 5 i Xbox Series. W dużym skrócie: Enhanced Edition to łatka poprawiająca jakość oprawy graficznej w grze. Ten skrót byłby jednak dość krzywdzący.
Metro Exodus staje się bowiem pierwszą grą klasy AAA, która cały model oświetlenia opiera o technikę śledzenia promieni (ray tracing). Do tej pory – nie licząc malutkich gier niezależnych i technologicznych dem – śledzenie promieni było stosowane tylko do niektórych procesów renderowania klatki obrazu. Odpowiedzialne za grę ukraińskie studio 4A Games – które od zawsze stanowiło awangardę w implementowaniu najnowszych technologii programistycznych – odważyło się, by pójść na całość.
Efekty tej odwagi poznamy jeszcze dziś… a przynajmniej poznają je niektórzy z nas. By w ogóle móc uruchomić grę, wymagany jest ośmiowątkowy procesor i karta graficzna RTX 2060 lub lepsza bądź oparta o architekturę RDNA 2. Innymi słowy, bez szybkiego CPU i GPU (zawierającego bloki obliczeniowe do akceleracji przeliczeń związanych ze śledzeniem promieni) do nowej wersji gry nie ma co podchodzić.
O co chodzi z tym całym śledzeniem promieni? Wbrew pozorom, w ray tracing nie chodzi o ładniejszą grafikę. A o dużo łatwiejsze jej wygenerowanie przez silnik gry.
Do tej pory właściwie każda gra wykorzystywała technikę rasteryzacji do renderowania obrazu. Polega ona na transformacji wirtualnej trójwymiarowej sceny w klatkę dwuwymiarowego obrazu składającą się z pikseli, po drodze stosując technikę bufora Z i usuwania niewidocznych powierzchni (occlusion culling), by nie obciążać sprzętu generowaniem pikseli niewidocznych dla obserwatora.
Metoda ta sprawia jednak kilka problemów w nowoczesnych grach wideo. Programiści muszą uwzględniać w procesie technologicznym rasteryzacji różne wyjątki. Na przykład usunięte przez wyżej wspomniane techniki obiekty faktycznie nie są widoczne na ekranie, ale… co z cieniem, który rzucają i który widoczny już być powinien? A to przecież tylko drobny problem: złożone światy nowoczesnych gier składają się z tysięcy wzajemnie oddziałujących na siebie obiektów, emitujących światło odbite, refleksy czy jeszcze inne zjawiska wpływające na postrzegany obraz końcowy.
Stosowane w większości gier techniki nie uwzględniają wpływu jednego obiektu na barwę i fakturę drugiego. Widzimy ów wpływ w grach wideo tylko z uwagi na fakt, że twórcy gier opanowali do perfekcji przeróżne sztuczki w algorytmach, które zazwyczaj mają niewiele wspólnego z prawdziwą symulacją. Wspomniane sztuczki mają jednak swoje limity, na dodatek są to bardzo złożone algorytmy budowane z myślą o konkretnych grach, a czasem wręcz konkretnych scenach.
Silnik graficzny wykorzystujący śledzenie promieni potrafi określić barwę każdego z pikseli na podstawie drogi, jaką światło musi pokonać do obserwatora, uwzględniając wszelkie interakcje z przeróżnymi obiektami po drodze. To prawdziwa symulacja, dająca dużo lepsze i wierniejsze rzeczywistości efekty. Dzięki ray tracingowi nie trzeba kombinować, by wyświetlić odpowiednie cieniowanie, oświetlenie pośrednie czy refleksy. Nie są one osiągane przez dodatkowe efekty graficzne, a już podczas renderowania samej sceny.
Dlaczego dopiero teraz twórcy gier mogą ułatwiać sobie pracę ray tracingiem? Odpowiedź jest bardzo prosta: to niezwykle kosztowna technologia.
Śledzenie promieni samo w sobie nie jest nową koncepcją. W informatyce narodziła się już w połowie ubiegłego wieku. Najstarszy film dostępny publicznie w Internecie i wykorzystujący technikę śledzenia promieni – widoczny powyżej – pochodzi z 1979 r. By jednak zrozumieć, jak wiele mocy obliczeniowej jest potrzebnej do realizacji pełnej symulacji świetlnej w scenie 3D, warto zwrócić uwagę, że pierwszym pełnometrażowym filmem, który wykorzystywał tę technologię do wszystkich elementów sceny, jest Uniwersytet potworny od Pixara. Produkcja, która swoją kinową premierę miała 21 czerwca 2013 r.
Nic więc dziwnego, że pierwsze gry ze śledzeniem promieni pojawiły się dopiero względnie niedawno.
Co więcej, większość z nich wykorzystuje tę technikę tylko do niektórych elementów obrazu. Na przykład wyłącznie do symulacji refleksów świetlnych na wybranych powierzchniach lustrzanych, podczas gdy cała reszta procesu renderingu – jak cieniowanie czy iluzja wpływu światła rozproszonego na kolorystykę sceny – generowana jest w tradycyjny sposób, za pomocą przeróżnych uproszczeń. Raptem kilka bardzo prostych graficznie gier stosowało do tej pory śledzenie promieni w całym lub niemal całym pipeline renderingu. Np. widoczny poniżej Minecraft, który z włączonym śledzeniem promieni potrafi rozgrzać nawet najlepsze karty graficzne i który bez tej symulacji działa nawet na niedrogich telefonach komórkowych.
Nic więc dziwnego, że Metro Exodus Enhanced Edition wymaga komputera kosztującego małą fortunę. Dużo bardziej zdumiewa fakt, że darmowa łatka ma się niebawem pojawić również w wersji na konsole PlayStation 5 i Xbox Series. Ich zdolność do akceleracji ray tracingu, przynajmniej wnosząc po dotychczas opublikowanych grach, można w najcieplejszych słowach określić jako skromną.
Niezależnie od powyższego, bardzo gorąco polecam wszystkim grę Metro Exodus. To genialne połączenie shootera, gry survivalowej i RPG-a, a sama gra inspirowana jest postapokaliptyczną serią książek Metro autorstwa Dmitrija Głuchowskiego, których lekturę również polecam. Gra dostępna jest w wersjach na Xbox (konsola i PC), PlayStation (PS4 i PS5), Stadię, Steama i Epic Games Store. Darmowa aktualizacja do Enhanced Edition, co prawdopodobnie jest oczywiste, trafi tylko do użytkowników PC i konsol nowej generacji. Recenzję gry znajdziecie pod tym adresem.
Niestety, 4A Games nie udostępniło mediom ani jednego oficjalnego zrzutu ekranowego prezentującego nową wersję gry – artykuł ozdobiłem zrzutami ze standardowej wersji. Studio zdecydowało się przekazać na wyłączność wszystkie materiały redakcji Digital Foundry. Czujemy się urażeni tylko troszeczkę, bo DF – co muszę przyznać – stworzyło na jej temat bardzo wartościowy materiał, który załączam poniżej.
