ambient occlusion что это в assassins creed

Что такое Ambient Occlusion и зачем он нужен.

Наверняка, многие из вас наблюдали в играх настройку «фоновое затенение» (Ambient Occlusion), но, уверен, далеко не все догадываются что это такое и для чего необходимо.

Для начала, предлагаю рассмотреть освещение на фрагменте фотографии ниже:

В данном случае, храм находится в тени, тогда как прямой источник освещения в виде солнца скрыт за облаками, но мы все равно можем легко различить структуру сцены — объем, глубину, взаимосвязь между объектами.

Обусловлено это тем, что даже при рассеянном свете, далеко не все участки поверхностей освещаются равномерно, на какие-то участки падает больше лучей, на какие-то — меньше.

В местах, где на поверхность попадает меньше света из-за блокирования лучей близлежащими объектами — фронтонами, пилястрами и т.д., появляются рассеянные тени, которые привязывают близлежащие объекты друг к другу, а также придают глубины сцене.

Без рассеянных теней освещение выглядит монотонным, плоским и неправдоподобным, также теряется связь между объектами.

В старых играх, без разрушаемых строений, физики объектов и с простой геометрией сцены, для имитации фонового затенения использовали статичные карты освещения — 2D текстуры. Карты освещения заранее подготавливаются в редакторе игры и содержат информацию об освещенности объектов сцены. Данный метод подходит только для статичных сцен и неподвижных объектов, т.к. карты освещения не меняются по ходу игры.

В современных играх карты освещения используются все реже, даже несмотря на то, что в некоторых проектах вроде «Орден: 1886», они дают хорошие визуальные результаты. Обусловлено это тем, что карты освещения высокого разрешения, необходимые для реалистичного отображения детализированной геометрии, занимают большие объемы видеопамяти, ввиду чего, подходят больше для закрытых, относительно небольших игровых сцен, тогда как нынче в моде игры с гигантскими открытыми мирами. Кроме того, карты освещения накладывают ограничения на разрушаемость, физику, изменение освещения сцены и прочие игровые аспекты.

По вышеназванным причинам, в современных играх все чаще целиком отказываются от статичных карт освещения в пользу более динамических и комплексных методов, совместимых с разрушаемостью и подвижными объектами, а также позволяющих легко изменять освещение сцены в режиме реального времени. Одним из таких методов является фоновое затенение в экранном пространстве, о котором мы и будем говорить далее по тексту.

В играх, фоновое затенение симулирует вышеупомянутое преграждение света близлежащими объектами, добавляя в сцену рассеянные тени.

В случае растеризации, все объекты выводятся и обрабатываются независимо друг от друга, поэтому просто так АО в трехмерном пространстве геометрии не сделать, а выполнять отдельный проход с трассировкой путей не позволяет производительность текущего железа. По этим причинам, для аппроксимации фонового затенения в играх используется буфер глубины — растровое изображение (буфер кадра) с уже отрисованной сценой, в котором, вместо цвета, в каждом пикселе хранятся значения расстояния от камеры до точки поверхности какого-либо объекта сцены.

Выглядит буфер глубины так, чем темнее цвет, тем ближе пиксель к камере:

Отсюда и название целого класса методов — Screen Space Ambient Occlusion (сокр. SSAO), или фоновое затенение в экранном пространстве.

Существует множество вариаций фонового затенения в экранном пространстве — BTAO (Broad Temporal Ambient Obscurance), LSAO (Line-Sweep Ambient Obscurance), SSBC, HMSSAO, большая часть которых использует небольшое число сэмплов, простые эвристики для устранения артефактов и ориентированы на слабые машины.

Но сегодня речь пойдет о самых передовых и инновационных технологиях фонового затенения на ПК, оптимизированных для работы с большим числом сэмплов и имеющих сложные эвристики для предотвращения графических артефактов, таких технологиях, как HBAO+ (улучшенный Horizon Based Ambient Occlusion ) и VXAO (Voxel Ambient Occlusion).

Для начала рассмотрим простейший случай SSAO. Благодаря буферу глубины, который выступает как 2.5D поле высот, в пиксельном шейдере — программе граф. конвейера, позволяющей изменять цвет пикселей, можно определить насколько тот или иной пиксель сцены затенен близлежащими объектами.

Самый простой способ определить степень затенения в исходной точке объекта (пикселе) — создать тестовые сэмплы с произвольными локациями в пределах заданного радиуса внутри полусферы, после чего сравнить таковые по глубине со значениями пикселей буфера глубины (изображены как серый рельеф на изображениях ниже), если значение сэмпла меньше значения пикселя буфера глубины, то сэмпл находится внутри геометрии, иначе — вне геометрии:

На срезе полусферы выше (вид: поле высот), P — исходная точка объекта (исходный пиксель буфера глубины), n — нормаль в исходной точке, серый рельеф — геометрия (поле высот), представленная значениями пикселей буфера глубины в окрестности точки P, красные квадраты — сэмплы, вносящие вклад в затенение исходного пикселя (близлежащие объекты внутри искомого радиуса), зеленые квадраты — сэмплы, не вносящие вклад в затенение исходного пикселя (пустое пространство).

Затенение в исходной точке тем сильнее, чем больше сэмплов попадает на соседние объекты, сила затенения легко регулируется при помощи доп. коэффициентов.

При большом числе сэмплов можно увеличивать радиус поиска, не жертвуя качеством и стабильностью изображения в динамике, что делает картинку более реалистичной, а переходы в освещении более плавными.

С небольшим числом сэмплов, радиус поиска ограничен, а переходы между поверхностями резкие и неправдопобные.

^^^ Сцена без фонового затенения.

^^^ Сцена с HBAO+ с 32 сэмплами на пиксель

Как можно заметить, сцена с HBAO+ значительно ближе по освещению к фотографии выше, рассеянные тени и плавные переходы тонов дают лучшее представление о структуре сцены, так, благодаря фоновому затенению, становится понятно, что храм стоит на поверхности, также появляется связь между отдельными архитектурными элементами. Более того, с АО, становятся заметны мелкие монотонно освещенные детали, такие как окна.

Наилучшее качество фонового затенения на сегодня обеспечивает HBAO+ и AO методом трассировки лучей в экранном пространстве, но только первый метод достаточно быстрый для использования большого числа сэмплов.

По сравнению с другими методами, такими как SSBC в FarCry 4 с 12 сэмплами на пиксель, HBAO+ с 36 сэмплами обеспечивает значительно более качественное затенение.

Видно, что рассеянные тени реалистичнее с HBAO+, без резких переходов в освещении, свойственных более простым методам. Также обратите внимание на подушки, благодаря большому радиусу поиска с 36 сэмплами, тень не исчезает за подушкой как в случае с 12 сэмплами SSBC. Переключив внимание на другие детали, можно заметить, что стена за шторой справа корректно затеняется с HBAO+ и не затеняется с SSBC, тогда как хорошо освещенная штора слева лишена бандинга и затенена в меньшей степени с HBAO+, который, согласно физически корректной модели, учитывает прямое освещение при затенении.

Консольные методы SSAO зачастую работают с буфером глубины в половинном разрешении, компенсируя недостатки в виде мельтешения пикселей во время движения использованием сэмплов из предыдущего кадра. Данный подход имеет свои недостатки в виде «хвостов» (остаточных следов при движении камеры), лишнего бандинга и ухудшения производительности карт в мульти ГПУ режимах с SLI, т.к. приходится копировать дополнительные буферы между картами.

Существенным недостатком большинства методов фонового затенения в экранном пространстве являются светлые силуэты вокруг персонажей и прочих движущихся объектов.

Этот неприятный артефакт возникает, когда подвижные объекты загораживают статичные. В этом случае невозможно корректно рассчитать затенение статичных объектов, т.к. шейдер работает с 2D буфером глубины, в котором присутствуют пиксели только видимых объектов и только со стороны камеры, тогда как информация об обратной стороне геометрии, перекрытых объектах и объектах не попадающих в камеру отсутствует.

Ультра пресет HBAO+ в Assassin’s Creed: Syndicate решает и эту проблему, рассчитывая фоновое затенение в два прохода. Сначала для статичной части сцены с большим радиусом охвата АО для лучшего затенения крупных деталей строений и техники, затем для подвижных объектов с меньшим радиусом АО для лучшего затенения мелких деталей персонажей, после чего, два буфера с АО комбинируются в один финальный буфер. В результате, подвижные объекты не влияют на корректность затенения статичных объектов на заднем фоне.

Обратите внимание на затенение рядом с массовкой, только в случае Ultra опции HBAO+, рассеянные тени рассчитываются корректно для статичной геометрии за персонажами. С остальными алгоритмами и опциями, АО для статичной геометрии рассчитывается некорректно, а вокруг персонажей возникают светлые ореолы.

Другим существенным недостатком фонового затенения в экранном пространстве является локальность эффекта.

Т.к. шейдер работает с 2D текстурой буфера глубины, обратная сторона объектов в кадре и геометрия вне кадра не оказывают никакого влияния на степень затенения. Радиус поиска в пределах кадра также существенно ограничен производительностью, т.к. с ростом разрешения для покрытия той же площади кадра без ухудшения качества требуется проверять все больше сэмплов на пиксель, что приводит к нелинейному росту сложности.

Исправить эти существенные недостатки помогает VXAO — метод фонового затенения, который конвертирует полигональную трехмерную сцену в воксельную сетку при помощи аппаратных возможностей чипов на архитектурах Максвелл, Паскаль и Вольта, таких как консервативная растеризация и мультипроекция, ускоряющих процесс вокселизации более чем в 3 раза.

После чего, воксельная структура данных, будь то разреженное воксельное октодерево, 3D текстура или что-то еще, используется для высокопроизводительной трассировки конусами. С позиции каждого пикселя экранного буфера глубины трассируется до 16 конусов по всем направлениям трехмерной воксельной сетки.

В результате, даже если стена или потолок не попали в кадр, они по прежнему будут вносить вклад в освещение, обратная сторона крупных объектов также учитывается. На последнем этапе, слой буфера кадра с глобальным затенением после VXAO комбинируется со слоем локального затенения после HBAO+ для обеспечения максимального качества.

Сразу видно, что сцена стала более объемной, под стулом и столом появились рассеянные тени, которые не по силам методам в экранном пространстве из-за ограниченного радиуса охвата и отсутствия информации об обратной стороне геометрии. Освещение в ящиках, на потолке и под досками на полу стало контрастнее, комплекснее и правдоподобнее.

В отличие от методов в экранном пространстве, работающих с 2D буфером глубины, АО в трехмерном пространстве вокселей не зависит от положения камеры относительно поверхностей объектов, поэтому фоновое затенение никуда не пропадает как ни верти камерой. Ну и т.к. это глобальное фоновое затенение, учитывающее всю сцену, воксельный АО не мерцает, не шумит, не исчезает на краях экрана и не производит прочие артефакты свойственные локальному фоновому затенению при небольшом числе сэмплов.

Тем не менее, из-за ограниченного разрешения воксельной сетки, для воспроизведения локального фонового затенения на мелких объектах, таких как камни, трава и т.д., VXAO по прежнему используется совместно с HBAO+.

Забавные картинки напоследок, да, такие артефакты SSАО встречаются в играх сплошь и рядом. Корректная реализация АО сопряжена со множеством трудностей и требует неимоверных усилий.

Если вам понравился пост, в следующей части можно обсудить производительность различных методов фонового затенения.

Источник

Графика в играх: окклюзия, сглаживание, фильтрация — Как и с чем её едят

Приветствую всех Стопгеймеров! Давайте начистоту, вы ведь тоже заходите в только купленную игру, но сперва кликаете на графические настройки? Кто ради чего, кому-то ради самоутверждения надо глянуть на ультра-автонастройку благодаря своему мощному «железу», а кто-то просто лезет туда ради интереса.Однако, задумывались ли вы, чем отличаются FXAA и TXAA, или 8х и 16х анизотропная фильтрация? Как-раз в этом блоге, группа Abuse Reviews сейчас вам расскажет и покажет, что же это за фильтрации такие, как они работают и с чем их едят. Поехали!

P.S.
прошлом блоге количество материала в ролике было урезано, здесь эта ошибка была учтена, очень старался для вас.Приятного просмотра)
Давайте начнём с самого-самого простого

Разрешение экрана

Мало кто не знает, что разрешение — это количество отображаемых пикселей по горизонтали и вертикали. От этой настройки также зависит качество картинки и то, как сильно будут выражены «лесенки» в переходах между разными плоскостями\поверхностями. Но почему же возникает этот графический артефакт? Дело в том, что все графические элементы в играх состоят из пикселей, но таких проблем с прямыми линиями не происходит, но стоит только чуть её наклонить, как появляются «лесенки». Возникает это из-за отсутствия плавного перехода между цветами, которое обеспечивает сглаживание, вот о нём мы сейчас и поговорим.

Сглаживание

Самое главное его предназначение — борьба с теми самыми «ступеньками», которые все так не любят. Сглаживание обеспечивает нам плавный переход между цветами, за счёт чего изображение получается куда комфортнее, устраняя «ступеньки». Да, картинка однозначно становится красивой, но всегда приходится чем-то жертвовать, а именно производительностью. За счёт появления новой задачи, процессору и видеокарте приходится рендерить(обрабатывать) все эти дополнительные оттенки, которое даёт нам сглаживание. Но, к счастью, существует много видов сглаживания, которые предоставляют нам разработчики в настройках. Их то мы сейчас и рассмотрим:

Этот вид сглаживания не слишком сильно нагружает процессор, потому что он обрабатывает лишь те части кадра, которые выглядели бы неровными, а выбирает он эти части независимо от того, где и как они располагаются. Это самый быстрый и менее затратный в плане ресурсов метод сглаживания. Отличие от прошлого метода сглаживания заключается в нескольких аспектах. В первую очередь, FXAA применяется к изображению в том разрешении, в котором вы играете, также размывает картинку сильнее, что выглядит совсем не лучше, чем MSAA, зато расходует на порядок меньше ресурсов, из-за чего этот вид сглаживания почти не вредит вашему FPS
Пожалуй, это лучший вид сглаживания, который сильно похож на MSAA, но с некоторыми дополнениями. Дело в том, что TXAA учитывает и берёт в расчёт предыдущие кадры и сглаживает последующие путём усреднения цветов.
Да, это не вид сглаживания, но избавляется от лесенок этот способ довольно неплохо, но при одном условии, которое свойственно не каждому пк. Ведь не у всех есть 2\4К мониторы, которые позволяют увеличить разрешение больше 1920х1080. За счёт уменьшения пикселей «лесенки» остаются, но становятся куда меньше, однако это влияет на производительность больше всего из перечисленных способов. Так что этот метод подойдёт только обладателям мониторов с очень высоким разрешением и мощным железом. Забавно слушать легенды о том, что если поставить 2к или 4к разрешение в игре на FullHD мониторе, то картинка станет лучше. Решил я это проверить на примере GTA V и что-то не увидел разницы до и после, ни в фреймрейте, ни качестве.

Проблем никогда не бывает мало. В этом случае нет никаких исключений, ведь кроме «ступенек» встречается такой артефакт, как разрыв картинки. Это происходит, когда ваши монитор и видеокарта пытаются работать синхронно, но по какой-то причине эти парни не могут этого сделать, причиной является частота кадров и частота обновления монитора. К примеру, вы находитесь в какой-то загруженной локации, а ваша видеокарта старается держать стабильную частоту, в то время как монитор обновляет изображение на одной и той же частоте. Если они не синхронизируются между собой, то как раз и появляется такой разрыв. И для решения этой проблемы предназначен следующий параметр:

Вертикальная синхронизация

Этот параметр заставляет работать видеокарту на той же частоте, что и монитор, однако из-за этого возникают уже другие проблемы, к примеру, частота кадров может сильно падать из-за того что в игре появляется слишком много объектов, которые приходится обрабатывать. Но и для этой беды есть решение, которое называется — горизонтальная синхронизация. Принцип действия заключается в том, что модуль, встроенный в монитор заставляет экран обновляться сразу же при получении нового кадра, что способствует идеальному совпадению частот видеокарты и монитора. Благодаря всему этому, производительность компьютера не уменьшается, а монитор и видеокарта работают максимально слаженно.

На этом о проблемах картинки и артефактах — всё

Тесселяция

Тут стоит обратить внимание на контур головы 47-го

А вот она создана не для того чтобы исправлять косяки в картинке, а улучшать её и делать более насыщенной и реалистичной. Многие из нас знают, что 3д-объекты в играх состоят из полигонов (мелких частиц). Тесселяция подразумевает разбиение полигонов на более мелкие части, чтобы генерировать больше деталей у объекта. Это особенно удобно для выделения высоты и глубины объектов. Также она способствует созданию более закругленных объектов без острых форм и углов.

Окклюзия окружения (Ambient Occlusion)

Лично я занимаюсь созданием 3д-моделей в Cinema 4D и довольно хорошо знаком с этой фичей. Она позволяет создавать искусственные тени, таким образом, в идеале, геймдизайнеры и создатели 3д-анимаций предпочитают использовать движки, поддерживающие функцию глобального освещения, которое позволяет создавать освещение идентичное реальному, а всё благодаря вычислениям точных оттенков каждого из пикселей, в зависимости от общего количества света, попадаемого на него. Знаю, что звучит это сложновато, но как же это преобразовывает картинку… словами не описать. Такое освещение очень подходит для различных кинематографичных сцен в мультфильмах или кат-сцен в играх, но это оказывает очень сильную нагрузку на железо, но на то у нас и есть окклюзия окружения, которая создаёт искусственные тени там, где они должны располагаться.
Для начала стоит разобраться с освещением в играх. В них источником света является естественное освещение, которое является упрощённой версией глобального освещения, где расположение теней зависит от того, есть ли перед источником естественного освещения какое-либо препятствие, но это даёт нам более плоские тени в меньшем количестве, чем хотелось бы. Тут и наступает триумф окклюзии окружения, ведь она определяет расположение дополнительных теней с поммощью трассировки лучшей, а именно вычисляет, сколько солнечных лучшей блокируется рядом со стоящими объектами. То есть, если один объект загораживает другой, то поверхность второго объекта, разумеется, будет находиться в тени. Впадины, углубления и тому подобное начинает больше выделяться с помощью окклюзии.В огромном большинстве случаев этот параметр уже «вшит» в графические настройки, что не позволяет включать и выключать его. Но это всё окклюзия окружения в общем. Наверняка вы все сталкивались с такими параметрами освещения как SSAO,HBAO и HDAO?

Она взяла своё начало со времён первого Crysis, благодаря компании Crytek, по-сути оно заключается в вычислении глубины каждого пикселя и пытается вычислить количество преград от каждой из выбранных точек. Алгоритм SSAO призван упростить вычислительную сложность алгоритма Ambient occlusion и сделать его подходящим для работы на графических процессорах в режиме реального времени. Вместе с тем качество результирующего изображения у SSAO является худшим, чем в первоначальном Ambient occlusion, так как SSAO использует упрощённые методики рендеринга(обработки изображения).
Имеет тот же принцип работы, что и SSAO но несколько усовершенствованный. Просто вычисления глубины производятся с большим числом выборок, но приходится жертвовать производительностью.
Одно основывается на другом. Таким же образом как SSAO отличается от HBAO, HDAO от HBAO отличается точно тем же, ну и ещё эта окклюзия была представлена нам компанией AMD.
Ну а что по кинематографичности?

Глубина резкости

Неплохо так нагружает вашу систему, но и так же неплохо придаёт картинке кинематографичности, а всё благодаря фокусу на конкретных объектах, благодаря чему, остальные объекты размываются. Но это может привнести неудобства, как например при игре в PUBG, во время выглядывания из окна (ну вы знаете, когда упираешься лицом в стену как идиот и видишь всё что происходит за ней) иногда замыливается вид в окне, а фокус идёт на стену или оконную раму. Очень раздражает. Однако кинематографичность, опять же, дарит нам положительные впечатления об игре.

Ну и последнее о чём хотелось бы рассказать

Анизотропная фильтрация

А вот этот параметр уж точно видел каждый, но далеко не все понимают как это работает. Объясню быстро и просто. Во имя сохранения FPS разработчики используют нехитрый трюк с понижением качества текстур и моделей по мере отдаления от них. Зачастую мы можем наблюдать размытие текстуры пола вдали от себя, но если мы включим фильтрацию, то границы между различными уровнями детализации размываются. Плюс такой фильтрации в том, что вы можете со спокойной душой ставить значение 16х, ведь этот параметр почти не оказывает давления на процессор и видеокарту.

Ну а на этом всё. Если вам понравился этот блог и вы узнали что-то новое, обязательно жмите на плюс, а также интересно узнать, нравится ли вам качество видеоформата, если вы его глянули? Большое спасибо вам за внимание, всем удачных каток и стабильного FPS!

Источник

Настраиваем графику Assassin’s Creed Unity — подробное руководство

Наконец-то вышла долгожданная Assassin’s Creed Unity, расширив возможности используемого в Assassin’s Creed IV: Black Flag движка AnvilNext по части стелс-экшна, игровой механики и почти безупречного воссоздания атмосферы Парижа времен Великой французской революции. В этой игре пользователи персональных компьютеров смогут сполна насладиться самыми современными эффектами, и, конечно же, ожидаемым разнообразием иных улучшений, доступных эксклюзивно для ПК.

В данной статье мы детально остановимся на упомянутых выше улучшениях, проведем сравнительные тесты, демонстрирующие их преимущества, а также предложим оптимальные рекомендации касательно настроек видеокарт для наилучшего отображения насыщенных графикой игровых сцен. Так уж получилось, игра довольно требовательная и рекомендации по настройке графики будут не лишними.

Системные требования

Требования, выдвигаемые Assassin’s Creed Unity к «железу», будут выше, чем у большинства современных игр и значительно выше в сравнении с Assassin’s Creed IV: Black Flag. Причиной тому является отход игры в пользу исключительно компьютеров и консолей только нового поколения, способных воссоздать на экране все амбициозные идеи разработчиков из Ubisoft Montreal. Пользователям ПК повезло гораздо больше, фреймрейт на консолях частенько проседает ниже 20 кадров в секунду. С детально прорисованными городскими пейзажами и интерьерами зданий, тысячами неигровых персонажей (NPC), а также онлайн кооперативным режимом (online co-op) игре нужна вся мощь, которую только могут предоставить современные технологии.

Минимальные системные требования

Рекомендованные

Рекомендации относительно возможностей игры с другими картами можно прочитать в самом конце, в разделе «Оптимальные игровые настройки Assassin’s Creed Unity».

Игровой движок AnvilNext

В Assassin’s Creed IV: Black Flag применялась улучшенная версия графического движка AnvilNext от Ubisoft, впервые заявившего о себе на ПК в Assassin’s Creed III. Для Black Flag движок был значительно доработан: в частности, появилась предустановленная подсветка игрового мира Global Illumination, объемный туман, динамические погодные явления и динамическая листва. Благодаря появлению в игре рендеринга Physically Based Rendering, материалы, поверхности и объекты теперь более реалистично выглядят и реагируют на освещение/тень. В свою очередь, в системе Global Illumination также добавилось реалистичности посредством добавления объемных технологий (в частности, это заметно по одежде главного героя и других персонажей). Игровой мир теперь поддерживает большие территории, больше объектов, сложные здания, интерьеры которых загружаются мгновенно (без экрана загрузки). И это далеко не полный список изменений, положительно отразившихся на качестве картинки и геймплея.

Перед выходом Black Flag игровой движок AnvilNext был полностью переписан, в результате чего значительно уменьшилось количество вызовов отрисовки (draw calls), приводивших к перегрузке центрального процессора и невозможности графического юнита работать на полную мощность. Помимо улучшения производительности, оптимизация draw calls дала возможность значительно повысить плотность зон геймплея: теперь на экране одновременно могут быть видны тысячи NPC, каждый из которых управляется чем-то вроде искусственного интеллекта, питающегося от высвобожденных мощностей CPU.

Среди прочих изменений заслуживают внимания улучшения, коснувшиеся глубины эффектов теней, отражений, уровня детализации, движений, взаимодействия объектов и многого другого. Наверное, даже проще было бы назвать те сферы, которых не коснулись апгрейды, доработки или хотя бы малейшие улучшения.

Эксклюзивные улучшения графики для ПК

Игра в Assassin’s Creed Unity на компьютере новейшей сборки дает вам возможность ощутить многие опции, эффекты и технологии, доступные только для владельцев ПК. Среди них — HBAO+, PCSS, TXAA, и тесселяция DirectX 11. Если хотите подробнее узнать и увидеть в действии каждую из описанных техник – продолжайте чтение. Чтобы получить общее представление об этих эффектах – взгляните на трейлер, демонстрирующий их влияние на геймплей.

Ambient Occlusion (тени игрового мира)

Техника Ambient Occlusion (AO) добавляет контрастные тени в месте наложения друг на друга двух поверхностей или объектов, а также там, где какой-либо объект блокирует доступ света для другого игрового элемента, находящегося поблизости. При использовании AO повышается прорисовка игровых теней и процесс их формирования при низком уровне наложения одного предмета на другой. Без AO пейзажи выглядят плоскими и малореалистичными, а новые объекты появляются как будто из-под земли.

В Assassin’s Creed Unity опция Ambient Occlusion дает игрокам возможность перейти от техники SSAO консольного качества к быстрой HBAO+, которая делает тени более детализированными, повышает их точность и глубину, а также минимизирует эффект ореола, иногда наблюдаемый вокруг предметов и персонажей. В целом, HBAO+ делает картинку яснее и в значительной степени улучшает общее качество изображения.

Детализированные городские пейзажи игры представляют собой благодатную почву для улучшений HBAO+, ведь там буквально на каждом углу есть связующие геометрические элементы, сотни объектов и тысячи людей, каждый из которых отбрасывает тень. Ниже вы можете видеть сравнительные скриншоты, на которых видно заметное улучшение качества изображения при переходе от используемой в консолях SSAO к HBAO+.

Применение техники HBAO+ значительно повысило качество теней игрового мира по всей картинке (особенно заметно это на памятнике).

От использования HBAO+ выигрывают более темные сцены и улучшается геометрия теней на больших расстояниях. В свою очередь, затенение по технике SSAO почти незаметно в конце улицы.

Даже глядя с крыши здания на расположенную внизу толпу, положительный эффект от активной HBAO+ очевиден.

На данном скриншоте хорошо видна точная цветопередача при включенной HBAO+. К тому же, тени стали насыщеннее и глаже (особенно это заметно по краям изображения).

Percentage Closer Soft Shadows

Percentage Closer Soft Shadows (PCSS) – это эффективное решение для разработчиков, желающих добавить в свои игры реалистичные мягкие тени. Как и в реальном мире, тени PCSS становятся мягче по мере того, как увеличивается расстояние от объектов, их создающих. Тем самым значительно повышается степень реалистичности изображения, как можно видеть из представленного ниже интерактивного сравнения.

В левой части нашего сравнения вы видите стандартные игровые тени самого высокого качества (обратите внимание, насколько четкие у них края). С правой стороны представлены тени PCSS: чем дальше расстояние от источника тени (дерева) – тем они мягче и натуральнее.

При более широком угле обзора тени PCSS становятся заметны издалека, дополнительно улучшая общее качество картинки.

Тени PCSS, разработанные под Unity, также включают в себя каскадные карты теней (Cascaded Shadow Maps) и высококачественную фильтрацию, что положительно сказывается на качестве затенения и уменьшает их сглаживание. Вместе эти технологии значительно повышают реалистичность виртуальных миров Assassin’s Creed Unity. Те же игроки, кому больше нравятся острые тени, могут выбрать опцию «High» в игровом меню. Стоит отметить, что чойс «Low» отличается от «High» только тем, что в последнем меньше теряются тени на больших расстояниях.

TXAA Anti-Aliasing

TXAA представляет собой специально разработанную технику сглаживания, призванную обрабатывать края артефактов, появляющихся на объектах при изменении угла обзора или движении камеры вида игрока. Визуально данные артефакты ощущаются как мерцание и «ползучая картинка», поэтому в играх вроде Assassin’s Creed Unity, насыщенных массивной графикой городских пейзажей, могут доставлять неудобства игрокам.

Совместив в себе возможности Multisample Anti-Aliasing (MSAA), созданного на CG «киношного» разрешения и временного фильтра, TXAA эффективно противостоит вышеупомянутым артефактам, обеспечивая геометрию сглаживания на уровне, сопоставимом с четырехкратным MSAA. Пример данной технологии в действии можно увидеть в представленном ниже трейлере.

Помимо TXAA, в Assassin’s Creed Unity у игроков есть возможность выбрать режимы сглаживания FXAA или MSAA. А вот в Assassin’s Creed IV: Black Flag режим FXAA работает одновременно с MSAA для предотвращения сглаживания прозрачных текстур (например, таких, которые используются для создания листвы).

На фоне эффектов «размытия» в движении (motion blur) и подсветки Global Illumination сглаживание не так нагружает игровой движок, но когда экшн прекращается и начинается показ катсцен, вам определенно захочется видеть эти острые края более закругленными. Поэтому, если производительность не является для вас большой проблемой, рекомендуется использование TXAA или четырехкратной MSAA. Если же аппаратная составляющая дает о себе знать или вы почти достигли предела своей VRAM, просто установите достаточное значение фреймрейта. Если, вдобавок к аппаратному сглаживанию, использовать еще и постпроцессинговое, то, в отсутствие альтернативных решений, все будет упираться именно в производительность.

Продвинутая тесселяция GeometryWorks DirectX 11

Пост-релизный апдейт познакомит геймеров с технологией GeometryWorks DirectX 11 Advanced Tessellation, позволяющей разработчикам быстро и без особенных усилий генерировать карты тесселяционного замещения из существующих ассетов, а также эффективно интегрировать тесселяционный рендеринг в свои движки. Более того, в технику тесселяции от NVIDIA уже интегрированы вычисления адаптивного тесселяционного фактора и алгоритма отсечения VFC (View Frustum Culling), что дает возможность ее широкомасштабного использования в таких играх с открытым игровым миром, как Assassin’s Creed Unity.

В Unity для тесселяции черепицы, коньков крыш, брусчатки, каменных мостовых, арок, памятников и многого другого применяется технология GeometryWorks. Благодаря тому, что тесселяция создает настоящий геометрический узор (а не замощение как в случае с простым или рельефным текстурированием), обработанные таким образом поверхности впоследствии очень четко затеняются HBAO+ и PCSS, значительно повышая общее качество картинки.

Возьмем к примеру черепичную крышу: без применения тесселяции большинство ее поверхности представляет собой единую плоскую текстуру, к которой по умолчанию не могут быть применены ни затенение HBAO+, ни тени PCSS. Когда применяется тесселяция, каждая плитка обретает реальный облик, а вместе с ним –эффекты HBAO+ и PCSS. Наглядно это демонстрируется в интерактивном сравнении ниже.

Продвинутые графические настройки

Графическое меню в Assassin’s Creed Unity не радует нас широким разнообразием доступных опций, поскольку большое количество возможностей и эффектов, присутствующих в игре, уже встроены в нее. Так, например, отключение Global Illumination значительно меняет внешний вид мира Unity, а отмотка назад счетчика персонажей сделает из полномасштабного народного восстания малочисленную демонстрацию. Такова политика создателей игры: установить четкие минимальные стандарты для каждой новой версии их насыщенной деталями версии французской революции.

Качество текстур (Texture Quality)

Данный параметр регулирует четкость и качество текстур в игре. На выбор предлагается три опции этого параметра: Low, High, и Ultra High. Значение Low рекомендуется для видеокарт с объемом оперативной памяти 2 Гб, High рассчитано на 3 Гб, а Ultra High – на 4 Гб VRAM.

Из проведенных нами исследований следует, что разница между High и Ultra High в большинстве случаев минимальна и почти не ощущается во время геймплея. Тем не менее, отличия между уровнями Low и High более заметны: в каждом игровом эпизоде хотя бы один игровой элемент терял в четкости передачи текстур. В некоторых эпизодах терялось качество поверхностей, в других – объектов. В целом, при переходе на Low происходит заметное снижение качества текстур даже во время быстротечного геймплея.

Обратите внимание: активация MSAA повышает использование VRAM, и поэтому для видеокарт с объемом памяти 2 Гб больше подойдет FXAA с разрешением 1920 на 1080. Выбирая значение High параметра Texture Quality карты с 3 Гб памяти будут хорошо справляться с четырехкратным MSAA, равно как и четырехгигабайтные юниты на Ultra High.

В этом игровом эпизоде заметно, что при снижении уровня детализации текстур с Ultra High до High слегка теряется рисунок паркета на полу, в то время, как детали обивки кресла и элементы стола вовсе размываются. Снижение до Low продолжает тенденцию потери качества упомянутых выше игровых элементов. При этом к ним добавляются персонажи, другие поверхности и элементы отделки.

Следующий пример характерен тем, что при уменьшении уровня детализации текстур заметные изменения происходят лишь с поверхностью крыши, на которой стоит главный герой.

Из-за случайного алгоритма подбора одежды для неигровых персонажей трудно заметить, что именно данный параметр больше всего страдает при снижении качества текстур до уровня Low. Также изменения отчетливо видны на структуре почвы под ногами Арно Дориана.

Если в вашем графическом процессоре 3 Гб VRAM, то на впечатлениях от игры вряд ли заметно скажется использование установки High, и, в отличие от нашего интерактивного сравнения, вы, скорее всего не заметите ничего во время геймплея.

Качество окружающего мира (Environment Quality)

Апгрейды игрового движка AnvilNext коснулись и его системы детализации, которая динамически подбирает количество и качество игровых элементов, видимых на экране за единицу времени. В случае с Unity апгрейд дает возможность увидеть одновременно больше объектов высокого уровня детализации. Кроме того, переход между уровнями High и Low теперь происходит плавно, что должно поспособствовать лучшему восприятию игрового мира.

Поддерживает эту систему настройка Environment Quality, встречавшаяся нам ранее в Assassin’s Creed IV: Black Flag. Так же, как и там, в Unity данный параметр отвечает за точность графической передачи второстепенных деталей на среднем и дальнем расстоянии, густоту и видимость листвы, наличие камней и других элементов ландшафта, а также пышность находящихся в поле зрения кустов. В этом году, однако, Environment Quality оказывает не столь значимое влияние на визуальные впечатления от игры из-за преобладания в ней городских пейзажей и меньшего количества зелени в общем. Зато действие эффекта распространяется на незначительные детали улиц: наличие на тротуарах бумаг, соломы, мусора, а также видимость пучков травы и цветов. Иногда на больших расстояниях не будут видны некоторые оконные проемы, лестницы, прочие мелкие элементы, слегка видоизменится внешний вид одежды некоторых неигровых персонажей. Однако на общее качество картинки это почти не повлияет, а на ближнем плане все станет еще реалистичнее.

Изменяя значения Environment Quality с Ultra High до Very High, замечаем минимальные перемены в одежде мужчины, стоящего возле склепа, хотя на общее качество картинки это никак не влияет. Также никаких серьезных изменений не наблюдается при выборе уровня Medium (пропадают некоторые кустики травы), а на значении Low самые глазастые из вас заметят отсутствие едва различимого элемента ближнего витража.

На втором примере мы замечаем легкое снижение детализации земли при переходе с Very High на High и пропажу нескольких кустов травы. Устанавливая параметр Medium, земля становится еще беднее, что сразу неприятно бросается в глаза, поскольку действие происходит в сельской местности, где много зелени. Вдалеке мы также отмечаем снижение уровня густоты листвы, которая в итоге становится еще реже при выборе уровня Low (особенно хорошо это видно вокруг ствола толстого дерева вдалеке).

Иногда пропажа некоторого количества листьев действительно влияет на впечатления от игровой картинки, но в 95% случаев снижение уровня параметра Environment Quality с Very High до High пройдет почти незамеченным, зато в качестве приятного бонуса у вас будет чуть выше фреймрейт.

Оптимальные игровые настройки Assassin’s Creed Unity

Если в желании отладить все своими руками вас не остановить, ниже вы найдете таблицу с перечнем настроек различных видеокарт, отвечающих высоким системным требованиям Unity. При этом подразумевается, что во время игры будет поддерживаться фреймрейт на уровне не меньше 40 кадров в секунду с разрешением 1920 на 1080. Эти настройки следует рассматривать без учета остальной вашей сборки, потому что весь спектр комбинаций центральных процессоров и объемов оперативной памяти представить в одной таблице просто нереально. Также примите во внимание, что изложенные ниже рекомендации разрабатывались на основе предрелизной сборки, а значит в окончательной версии производительность должна быть выше.

* После некоторого количества патчей обновим таблицу, сейчас выводы делать еще рано.

Те, кто хочет «разогнать» графику игры, могут попробовать сделать это с помощью приложения наподобие MSI Afterburner. Вслед за этим, как правило, у многих возникает желание разогнать и центральный процессор, чтобы по максимуму получить удовольствие от городских пейзажей Unity. Для этого просто загуглите модель своего CPU и материнской платы, а затем выберите один из сотен мануалов, возвращенных в результате запроса.

Передача геймплея Assassin’s Creed Unity

Версия игры для персонального компьютера определенно выигрывает у остальных за счет наличия в ней HBAO+, PCSS, TXAA и тесселяции DirectX 11. Благодаря упомянутым выше опциям, Unity радует глаз высококачественными текстурами, эффектами и точной детализацией. Расплачиваться за это придется системными требованиями: Ubisoft рекомендует использовать GeForce GTX 680 или AMD Radeon HD 7970 в качестве видеокарты начального уровня. Данное ограничение стало причиной волны недовольства в игровом коммьюнити, однако наш тест подтвердил, что, учитывая масштабы Unity и количество используемых в ней объектов, повышение минимальных требований вполне оправдано.

Возьмем, например, игровой мир Unity: здесь широкие просторы океанов из Black Flag, слабо отражавшиеся на производительности, заменены множеством густонаселенных городов, оказывающих противоположное влияние на ваше «железо». В одном только Париже несчетное количество зданий, памятников, тысячи находящихся в поле зрения жителей, молниеносно подгружающиеся интерьеры и многое другое. Для сравнения, самая большая локация Black Flag вмещает одновременно лишь несколько дюжин человек, парочку зданий без интерьеров и на порядок меньше всего остального, что могло бы нагружать графику. Конечно же, создатели Unity могли принести в жертву уровень детализации и превратить кафедральный собор в обычную коробку, а также убрать всех жителей, эффекты и подсветку Global Illumination. Но они сделали другой выбор ради сохранения того внешнего вида игры, который изначально был для нее задуман. Именно поэтому Unity требуется намного более мощная и быстрая видеокарта, чем для Black Flag.

Теперь перейдем к волнующему многих вопросу оптимизации. Часто обсуждаемый в многочисленных онлайн-дебатах, этот термин зачастую не совсем правильно используется для описания общего уровня игровой производительности. «Будет ли в игре Х больше насыщенных графикой сцен, чем в игре Y, если у них одинаковый движок»? «Станет ли быстрее новая игра серии по сравнению с предыдущей и улучшится ли в ней графика»? «Использует ли игра все ядра процессора в такой же степени, как это делает другой тайтл или предыдущая часть франшизы»? «Выглядит ли новая игра лучше, чем аналогичная, но более быстрая»? Это лишь некоторые вопросы, которые необходимо задавать при определении степени оптимизации игры.

В случае с Unity вполне очевидно, что новая игра от Ubisoft Montreal будет намного лучше смотреться на базовых настройках карты GTX 680, чем Black Flag. И на все поставленные выше вопросы последует положительный ответ, если вы тщательно проанализируете визуальные и аппаратные возможности Unity.

Выше, чем базовая в нашем случае модель GTX 680, в таблице расположилась R9 280X, дающая те же значения всех эффектов, что и в Black Flag, но только в случае с Unity они выглядят совершенно иначе. Хотя в обоих играх все выставлено по максимуму, а в качестве сглаживания используется двойное MSAA, Unity смотрится значительно приятнее. Вот это и есть оптимизация по определению.

В заключение можно отметить, что, независимо от того, используете ли вы GTX 680 на максимальных настройках или R9 280X на минимальных, Assassin’s Creed Unity порадует вас старательно созданным графическим контентом, который станет еще лучше при дальнейшей отладке настроек.

Поделитесь с нами впечатлениями от своей прогулки по средневековому Парижу и не забудьте отметить, был ли полезен во время путешествия наш графический путеводитель.

Источник