Gran Turismo 6 demo vs. Gran Turismo 5

Será uma menor performance o preço do progresso?

The Last of Us. God of War: Ascension. Beyond: Two Souls. A PlayStation 3 está a desfrutar de um grande momento - um alinhamento bem preparado de exclusivos internos que mostram o venerável equipamento de atual geração levado a novos limites tecnológicos nos meses antes da chegada da PlayStation 4. Talvez a mais antecipada chegada é Gran Turismo 6 em Novembro, o segundo - e quase certamente o último - jogo PS3 vindo dos laboratórios do Polyphony Digital, casa de alguns dos mais talentosos programadores para consola do mundo.

A chegada da nova demo esta semana dá-nos a primeira oportunidade para testar a edição de segunda geração do motor Gran Turismo PS3. Mesmo antes de chegares à pista, GT6 direciona a série para a direção certa. Os tempos prolongados de carregamento do anterior foi imensamente cortados, os menus são fáceis de navegar, e as transições entre menus de opções são muito mais rápidas.

Na pista, as mudanças são ainda mais dramáticas. O equilíbrio do peso e dinâmicas dos carros sentem-se mais precisos do que antes, é usado um melhorado modelo de suspensão e interação de pneus que adicionam mais subtilezas a como se portam os veículos ao travar e curvar - um elemento crucial do novo jogo.

Também é claro deste demo GT Academy 2013 que o novo jogo não perdeu nenhuma de distinta sensação da série, o Polyphony Digital foca-se no avançar da experiência principal de GT ao invés de adaptar a sua proposta para imitar mais os seus rivais. Mas isto é o Digital Foundry, portanto os propósitos deste artigo estão centrados nas melhorias visuais da tecnologia GT e nas contra-partidas e compromissos associados que o PD decidiu fazer ao longo dos três anos de desenvolvimento do novo jogo. Em termos de conteúdos em bruto da demo, existe muito em comum entre a demo e GT5, permitindo-nos espelhar gameplay de uma versão de GT para a seguinte.

"Linda e nova iluminação, físicas avançadas, tessellation adaptável, anti-aliasing revisto e um salto para uma resolução nativa de 1080p são as adições de destaque no motor GT, mas com que custo para a performance?"

O mesmo carro e a mesma pista comparados entre GT5 e a nova demo GT6, com o jogo a operar a 1080p (carreguem em baixo para uma versão a 720p). Em termos de conteúdo a única principal diferença é que GT5 está a operar com mais dez carros na pista.

Análise Alternativa:

Kazunori Yamauchi está orgulhoso do facto que GT na PS3 é um dous poucos (talvez mesmo o único) título de ponta com um alvo de 1080p para a resolução e 60 fotogramas por segundo nesta atual geração. Em GT5, a resolução está nos 1280x1080 (um aumento de 50% na resolução sobre o padrão 720p), com a implementação de quincunx anti-aliasing - uma forma de multi-sampling que providencia melhorada suavização de arestas à custa de blur.

Baseado no que vemos na demo GT6, a resolução tem um impressionante aumento - até 12.5% para 1440x1080 - mas o multi-sampling foi-se, descartado em favor de uma MLAA pós-processamento. O Polyphony está a reposicionar recursos - passando o anti-aliasing para os SPUs do Cell, e dando ao chip gráfico RSX espaço para respirar, permitindo uma maior definição na imagem e a implementação de outras novas funcionalidades de renderização.

A má notícia é que o reequilíbrio não é tão bem sucedido quanto desejaríamos. A performance 1080p é bem mais variável quando comparada a GT5, a suavidade é visivelmente comprometida com abrandamentos e trepidação - problemas que são mais prevalentes ao usar a câmara chassis externa ou cockpit e quando efeitos alfa transparentes (fumo e partículas) estão presentes. A performance na perspetiva cockpit é particularmente preocupante, tem regulares fortes quedas na suavidade que afetam genuinamente a experiência de jogo quando jogada desta forma.

O mais perto que temos para curar todos estes problemas é desligar a resolução 1080p no XMB da PS3 e baixar para 720p. Fora umas pequenas quedas no rácio de fotogramas causadas pelo surgir de efeitos alfa, GT6 consegue oferecer uma experiência muito sólida a 720p, tirando alguma ocasional trepidação quando o motor está sob carga. O uso de diferentes perspetivas tem pouco impacto na suavidade e na maior parte olhamos para uma atualização na sua maioria fixa nos 60fps - a perspetiva cockpit ainda tem um impacto no rácio de fotogramas, mas não é nem de longe tão pronunciado quanto no modo 1080p.

"A v-sync elemina o screen-tear mas aumenta perceptivelmente a trepidação quando o motor está a ser sobrecarregado. A melhor solução por enquanto é usar o modo 720p, que claramente possui uma atualização 60fps muito mais consistente."

Aqui estamos centrados exclusivamente na performance da demo GT6. O Replay Theatre permite-nos gravar uma corrida e rever o mesmo exato conteúdo a 720p e 1080p. Notem em particular o impacto dos efeitos de pó/fumo e o impacto no rácio de fotogramas na perspetiva cockpit.

Análise Alternativa:

A seu favor, o tearing visto em GT5 desapareceu quase por completo: o tearing aparece apenas na linha do topo, portanto é completamente imperceptível durante o jogo (e abatida do nosso vídeo de análise como consequência). Pelo outro lado, é uma melhoria muito bem-vinda em GT6 - o screen-tear era perceptível e chato no anterior. No entanto, o contra disto é que a fluidez da experiência definitivamente fica comprometida - se o motor falha em renderizar um fotograma a tempo do início do refrescamento vertical do ecrã, a atualização empanca em tudo até 16ms até o ecrã refrescar novamente.

A 720p, isto não acontece tão frequentemente mas em 1080o, acontece muito, resultando numa trepidação muito perceptível e que distrai. Nas nossas comparações de performance em vídeo, também devemos apontar que GT5 lida com 16 carros na pista contra os seis de GT6 - e em muitos casos, é claramente a maior contagem de carros que causa a queda no rácio de fotogramas no jogo mais velho. Não podemos deixar de pensar em quanto o fosso na performance iria aumentar se ambos os jogos tivessem a lidar com o mesmo número de veículos no ecrã em qualquer momento.

Então a questão é, porque estamos a ver diferenças tão perceptíveis na performance entre os dois jogos? Certamente deveríamos ver melhor performance na sequela? Será que o PD está simplesmente a ir alto demais ao colocar o alvo nos 60fps enquanto suporta 1080p com todas as novas funcionalidades que deseja adicionar à sua tecnologia central? Um olhar mais de perto à constituição gráfica do jogo é muito revelador a este respeito, particularmente em termos do esquema de iluminação e melhorias aos computacionalmente dispendiosos sistemas de sombras e partículas.

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A MSAA foi descartada em GT6 devido a restrições na largura de banda e performance, portanto existe um perceptível impacto na qualidade de imagem com brilho nas arestas e outros visíveis efeitos colaterais feios. Em particular, um efeito porta-ecrã que é realmente perceptível na folhagem e cercas na pista, causado pelo uso de 'alpha-to-coverage' combinado com uma falta de mistura providenciada pela solução MLAA. Notem a adição de 'fitas' vectores para AA perfeita em linhas de energia, algo que vimos pela primeira vez em Need for Speed: Hot Pursuit.
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Estas imagens mostram como o novo modelo de iluminação adiciona profundidade extra aos ambientes, fazendo com que se sintam menos estéreis como resultado. O baixo posicionamento do sol em Autumn Ring em especial cria uma sensação mais atmosférica ao correr nesta pista.
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Estas imagens mostram como o novo modelo de iluminação adiciona profundidade extra aos ambientes, fazendo com que se sintam menos estéreis como resultado. O baixo posicionamento do sol em Autumn Ring em especial cria uma sensação mais atmosférica ao correr nesta pista.
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GT6 usa tessellation adaptável para criar arestas suaves e mais detalhes delicados quando os carros são vistos de perto, apesar do efeito não ser especialmente perceptível. Fora diferenças artísticas gerais (cor de pintura e decalques) e o uso de melhores shaders de superfície, os carros parecem quase idênticos entre GT5 e GT6. LOD-popping pelo menos deve ser melhorado.
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GT6 usa tessellation adaptável para criar arestas suaves e mais detalhes delicados quando os carros são vistos de perto, apesar do efeito não ser especialmente perceptível. Fora diferenças artísticas gerais (cor de pintura e decalques) e o uso de melhores shaders de superfície, os carros parecem quase idênticos entre GT5 e GT6. LOD-popping pelo menos deve ser melhorado.

No passado, os jogos GT usaram na maioria iluminação pré-computada (ou "cozinhada") extensivamente para poupar recursos GPU tendo na mesma cenas iluminadas de forma convincente sem um forte impacto em termos de performance. A ideia é que algumas cuidadosas escolhas na artwork e o uso de mapas dinâmicos de luz podem providenciar visuais foto-realistas com um custo muito menor do que renderizar todos estes elementos na hora.

Para GT6, o PD optou antes por um novo modelo de iluminação, no qual temos bem mais elementos em tempo real renderizados - neste caso desenhado para ajudar mudanças na hora do dia e flutuantes condições climatéricas durante corridas. Existe sinais disto em certas pistas de GT5, mas a tecnologia foi expandida e alguns dos elementos menos impressionantes - tais como as sombras dinâmicas de baixa resolução - presenciam uma forte melhoria.

Apesar dos elementos da hora do dia e clima dinâmico não estarem na demo, as melhorias feitas ao modelo de iluminação estão definitivamente implementadas na amostra, transformando o aspeto do jogo: os recursos são iluminados e sombreados com maior eficácia do que em GT5, o que combinado com uma aumentada cobertura de sombras e fontes de luz extra oferece mais profundidade e vibração às pistas no jogo comparado com anteriores jogos GT.

Existem outras melhorias. As sombras lançadas sobre os carros tanto no cockpit como no exterior parecem muito mais suaves e mais redondas, sem as duras arestas com jaggies vistas em GT5. Partículase fumo não mais criam artefatos feios tão frequentemente quando se cruzam sobre geometria em redor, motion blur é renderizado com precisão maior do que antes, e campo de profundidade é usado mais vezes durante as repetições.

Em muitas formas GT6 está-se a preparar para ser mais refinado e polido que o anterior, a combinação de efeitos visuais e shaders melhorados e iluminação mais realista oferecem uma experiência mais atmosférica. Isto é particularmente perceptível nas pistas mais velhas - tais como Autumn Ring - que aparentemente apresenta muito menos da sua herança PSOne como resultado, apesar do nível de detalhe e trabalho de textura continuarem largamente idênticos ao de GT5.

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Campo de profundidade é usado mais liberalmente nas repetições em GT6, enquanto uma implementação HDR de maior precisão ajuda a providenciar um efeito suavizantes mais natural que complementa o uso de motion blur.
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Os shaders da superfície dos carros são mais realistas em termos do puro trabalho de corpo (especular e difuso), que beneficiam com o melhorado modelo de iluminação em GT6.
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Os shaders da superfície dos carros são mais realistas em termos do puro trabalho de corpo (especular e difuso), que beneficiam com o melhorado modelo de iluminação em GT6.
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Sombras que lançam automaticamente sobre o cockpit e carro parecem mais suaves e redondas que em GT5, apesar do modelo de iluminação dentro do carro parecer um pouco mais áspero, as áreas sombreadas parecem menos bem definidas.
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Apesar de melhorias em muitas áreas, a implementação de sombras em GT6 ainda passa muito por tentativa e erro. Algumas sombras ambientais parecem altamente jagged e de baixa resolução, enquanto outras são muito mais suaves.
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Apesar de melhorias em muitas áreas, a implementação de sombras em GT6 ainda passa muito por tentativa e erro. Algumas sombras ambientais parecem altamente jagged e de baixa resolução, enquanto outras são muito mais suaves.

No entanto, estas mudanças tem um custo no esquema central de renderização noutras áreas. O uso de sombras em tempo real e efeitos alfa de maior resolução requerem um significante aumento na taxa de preenchimento de pixeis e largura de banda para a memória - duas coisas relativamente limitadas na PS3. E como tal descobrimos que o PD mexeu com várias partes da constituição gráfica do jogo para cortar algum do défice de outras áreas.

Apesar das contagens de carros e espetadores não terem sido confirmados para o jogo final - podiam simplesmente ser escolhas artísticas tomadas especificamente para os eventos da demo - o facto destes elementos terem mudado enquanto a performance escorregou é ainda revelador. A inferiorização mais óbvia - no código da demo pelo menos - é que existem agora apenas seis carros em cada corrida (comparados com os 16 de GT5) e os espetadores foram completamente removidos, deixando algum do cenário nas laterais da pista um pouco mais vazios.

Mais fundamental, existem algumas perceptíveis alterações ao esquema do framebuffer, que tem um claro impacto na qualidade geral da imagem do jogo. Em adição à AA quincunx usada no modo 1080p de GT5, a apresentação 720p utilizava 4x MSAA multisampling ultra-limpo para providenciar uma apresentação bem soberba. No entanto, na demo GT6 o uso de MSAA foi descartado por completo nos dois modos de apresentação em favor de MLAA pós-processamento, com todos os artefatos pixel-popping que a tecnologia inevitavelmente gera em adição ao seu propósito primário - suavização de arestas.

O efeito secundário é que muitas arestas não recebem tanta cobertura quanto antes, e como resultado existe visivelmente mais brilho em estruturas mais delicadamente detalhadas e em áreas com certas condições de iluminação - tais como dentro da perspetiva cockpit de um carro. O uso do que é conhecido como "alpha-to-coverage" na folhagem também se destaca muito mais em áreas de alto contraste, produzindo um indesejado efeito screen-door pontilhado devido à falta de mistura que normalmente ajuda a esconder estes artefatos.

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GT6 recebeu um aumento na resolução ao correr a 1080p, o jogo renderiza a 1440x1080 em sintonia com MLAA, comparado com 1280x1080 e QAA em GT5. Como resultado as imagens parecem mais nítidas em GT6, apesar dos benefícios serem parcialmente negados pela mudança na anti-aliasing, que faz com que artefatos brilhantes em partes delicadamente detalhadas dos ambientes sejam mais perceptíveis.
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GT6 recebeu um aumento na resolução ao correr a 1080p, o jogo renderiza a 1440x1080 em sintonia com MLAA, comparado com 1280x1080 e QAA em GT5. Como resultado as imagens parecem mais nítidas em GT6, apesar dos benefícios serem parcialmente negados pela mudança na anti-aliasing, que faz com que artefatos brilhantes em partes delicadamente detalhadas dos ambientes sejam mais perceptíveis.
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GT6 recebeu um aumento na resolução ao correr a 1080p, o jogo renderiza a 1440x1080 em sintonia com MLAA, comparado com 1280x1080 e QAA em GT5. Como resultado as imagens parecem mais nítidas em GT6, apesar dos benefícios serem parcialmente negados pela mudança na anti-aliasing, que faz com que artefatos brilhantes em partes delicadamente detalhadas dos ambientes sejam mais perceptíveis.
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Apesar do nível de detalhe nos ambientes ser muito similar entre os dois jogos, nalgumas pistas a quantidade de folhagem aumentou. Autumn Ring Mini tem agora mais árvores no fundo em partes da pista, apesar dos espectadores não mais estarem presentes nas bancadas.

Do que vimos até agora, algumas das principais mudanças na demo GT6 refletem a tentativa de equilíbrio entre melhorar o leque de funcionalidades visuais de GT enquanto tenta manter o padrão dourado no rácio de fotogramas. Discutivelmente algumas das escolhas são menos bem-vindas que outras: a aposta na qualidade de imagem tem alguns efeitos secundários indesejados, enquanto a performance 1080p parece atualmente muito mais difícil de sustentar que em GT5, apesar de como resultado destas contra-partidas termos claramente um jogo de aspeto mais dinâmico e vibrante.

A grande questão é se o PD pode refinar e otimizar mais o código atual para extrair mais da PS3. Por um lado, alguns podem sugerir que tirar muitas conclusões do código da demo de um jogo não terminado não é uma ideia boa e que a amostra não é representativa do lançamento final. Pelo outro, estamos a meros meses do lançamento após uma gestação de três anos, portanto não existe muito tempo disponível para o nível de otimização preciso para equalizar a performance 1080p em particular. Talvez possamos estabelecer paralelos entre GT5 Prologue e o lançamento eventual do jogo completo quase três anos depois - adicionais funcionalidades de renderização foram adicionadas nesse período de 35 meses, mas não houve qualquer aumento revelador na performance com a agressiva otimização.

Atualmente, o melhor equilíbrio entre ganhos visuais e performance estável claramente está na demo GT6 a correr a 720p. Apesar da qualidade de imagem poder sofrer um golpe comparado com o jogo a correr no seu modo "full HD", o adicional nível de consistência na experiência de jogo - tanto em termos de rácio de fotogramas como na resposta do comando - vale bem a contra-partida. Portanto neste momento, a opção está lá para algo perto de uma experiência 60fps fixos. Esperamos ter melhores notícias a relatar sobre a performance da gameplay a 1080p quando Gran Turismo 6 for lançado mais tarde este ano.

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