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Digital Foundry vs. Jogos a 4K

Como se portam os jogos no novo padrão ultra-HD - e estão as consolas de nova geração convidadas para a festa?

Se formos a acreditar no CES 2013, parece que as TVs vão dividir-se em duas direções tecnológicas diferentes: ecrãs vão ficar mais finos com a introdução dos painés OLED de ponta, enquanto alguns ecrãs vão ficar maiores. Muito maiores. Este aumento físico no tamanho das HDTVs vai ser igualado por um apropriado aumento na resolução, com o padrão 1080p a receber um aumento de 2x nas duas direções, resultando no aparecimento do novo padrão 4K ultra-HD com 3840x2160.

Com a Sony na frente desta nova vaga de ecrãs, os rumores já circulam a dizer que a nova PlayStation (nome de código Orbis) vai ter suporte para 4K, e claro sabemos que o Polyphony Digital transportou algum do conteúdo de Gran Turismo 5 Prologue para um esquema compatível com 4K com quatro PS3s e operar em paralelo, cada uma a gerar um quarto do ecrã a 1080p. Tudo isto deixa-nos a pensar: quanto poder 3D é preciso para produzir uma experiência 4K apelativa, como se parecem os jogos de ponta em ultra-HD, e vão as novas consolas ter poder para correr títulos avançados nesta resolução?

Já temos alguma experiência com jogos em ultra-resolução, já jogamos um leque de jogos no Retina Macbook Pro, com o seu francamente lindo ecrã de 15 polegadas com 2880x1800, mas Skyrim e Arkham City eram jogáveis, apesar de terem grandes cortes nas definições de qualidade. No entanto, o Retina Macbook Pro é um portátil com relativo pouco poder de processamento - demos de nova geração tais como a do Unreal Engine 4 e Agni's Philosophy da Square Enix foram todas criadas com o poder combinado de processadores Intel Core i7 e gráficas NVIDIA GeForce GTX 680. Portanto decidimos seguir com um esquema similar.

A Sony espantou os presentes no CES com este protótipo ultra-HD de 56 polegadas, que combinada resolução 4K com um painel OLED de ponta. Apesar deste exato modelo poder não chegar ao mercado, o 4K é o próximo objetivo tecnológico das criadoras.

Talvez as coisas tenham mudado com esta nova vaga de ecrãs ultra-HD, mas antes do CES, apresentar 4K num existente ecrã era difícil. Pode ser feito via HDMI, mas o teto da largura de banda assegura que o rácio de atualização está limitado a 30H< - não é um problema para os jogos já que 95% dos jogos de consola correm a 30FS, mas vamos precisar esperar pelo próximo padrão HDMI 2.0 para chegar à resolução de 4K a 60Hz de atualização. Até lá jogos a 4K60FPS pode ser alcançado, mas é complexo, envolvendo quatro entradas de vídeo digital, cada abordando um quarto do ecrã - tal como na demo GT5 4K do Polyphony. Imaginávamos que o AMD EyeFinity e a sua alternativa NVIDIA poderiam acomodar isto, mas queríamos capturar o nosso trabalho, portanto optamos pela abordagem de uma só conexão, ligando o nosso PC à nossa placa de captura de nova geração ainda em desenvolvimento.

Os resultados surpreendem. Num PC que tu podes construir por cerca de 1000 euros, 4K é viável, e pode parecer lindo. Apesar de ainda desesperarmos por os estúdios e editoras lançarem imagens de ultra-resolução nos seus materiais de imprensa que raramente são indicativos dos lançamentos 720p finais, o 4K é o sonho "bullshot" jogável - contagens extremas de pixeis geradas em tempo real. Tem os seus problemas, mas existem momentos em que tudo funciona, onde temos a experiência Dead End Thrills numa forma completamente interativa.

Arriscamos alto no nosso primeiro teste: Battlefield 3 da DICE. Agora, sabemos que a GTX 680 pode produzir excelentes resultados aqui. Na nossa análise à placa, descobrimos que podíamos ter algo perto da experiência 1080p60 no máximo. Apesar da resolução quadruplicar a 4K, o nosso teto de 30FPS significa que o salto para completos 3840x2160 não seria tão extremo. Apesar de não conseguirmos por as definições ultra a funcionar (recebemos mesmo erros DirectX sem memória), o nível de qualidade alta provou ser bem jogável.

Análise à performance de Battlefield 3 a correr com a v-sync ativada nas definições altas, com a resolução a 3840x2160 - 4K padrão de consumidor. Enviamos uma codificação completa a 4K para os servidores YouTube que podes aceder num formato esfomeado por rácios de bit ao aceder à opção de qualidade original.

Por pré-definição, falhamos os espantosos 4x MSAA de BF3, disponível nas definições ultra, mas na verdade não ficamos muito chateados com a sua perda. Anti-aliasing pós-processamento tem alguns problemas sérios a 720p, mas quanto mais sobes na resolução, menos perceptíveis são os problemas. A 3840x2160, podemos dizer que os problemas irritantes de pixel-popping da AA pós-processamento são completamente irrelevantes.

Não quer dizer que o nosso primeiro teste foi um completo sucesso. A pristina natureza dos visuais parecia um pouco "quadrada", enquanto objetos com poucos poligonos e texturas básicas podiam parecer bem rijas, mas a conclusão é que estamos a jogar o jogo a um nível nunca antecipado pela DICE. Também vão notar que tivemos alguns problemas no rácio de fotogramas - trabalho avançado de efeitos causavam paupáveis quedas na resposta e havia definitivamente uma sensação ao estilo consolas nos comandos (em todos os testes jogamos com um comando 360 para imitar a experiência de sala). As probabilidades são que ao ajustar algumas definições para nível médio, podíamos alcançar um rácio de fotogramas mais consistente sem perder muito espetáculo. Num cenário específico de consola, os estúdios iriam ter o luxo de codificar para uma plataforma fixa e depois optimizar parâmetro a parâmetro, cena a cena. Mas a conclusão geral deste teste foi positiva - jogamos a 4K nas definições altas e a experiência foi jogável o suficiente.

O mesmo não pode ser dito da obra visual da Crytek, Crysis 2. No modo DirectX 11, perdemos os nossos consistentes 30FPS simplesmente ao passar de alto para muito alto (isso é baixo para médio noutro jogo) enquanto extremo e ultra estavam mesmo de fora, o rácio de fotogramas entrava em colapso sempre que os efeitos dominavam a cena. Isto não é dizer que não podiamos desfrutar de uma experiência soberba. No modo DX9, tudo acima de muito alto era demasiado, mas podíamos reter a consistente performance em muito alto, e as texturas de alta resolução permaneciam. A impressão geral é ainda mais espantosa que Battlefield 3: este jogo assumiu todo um novo nível a 4K, com uma espantosa quantidade de detalhe nos visuais e trabalho de efeitos, juntamente com o motion blur a cumprir um bom trabalho a mitigar a tradicional trepidação a 30FPS.

Crysis 2 em DX9 nas definições muito alto oferece uma experiência visualmente sumptuosa que não foge muito do padrão alvo 4K de atualização a 4K. Enviado a nativos 4K para assegurar que verificam as codificações de maior qualidade oferecidas.

Acima disso foi realmente raro encontrar muito em termos de trabalho inferior de texturas e em termos de detalhe geral, apenas a folhagem e árvores pareciam um pouco desanimadoras - e isso na maioria devido à falta de geometria nesses elementos, que realmente se destacam nesta extrema resolução. O detalhe geral era tão fino que em alguns pontos tínhamos dificuldade em capturar vídeo em tempo real - ao usar compressão matematicamente sem perda podíamos adquirir vídeo e enviá-lo para um disco Samsung 840 SSD a cerca de 180MB/s. O nível de detalhe de Crysis 2 foi um pesadelo de compressão em certas áreas, com picos de largura de banda a exceder bem os 260MB/s máximos de velocidade de escrita sequencial do disco.

No geral ficamos bem contentes com a performance - o jogo parecia fantástico e ao colocar nas definições de qualidade gráfica muito alto, apenas vimos uma mão cheia de fotogramas perdidos, nenhum dos quais com qualquer impacto na integridade da experiência geral.

De seguida, Need for Speed: Most Wanted do Criterion Games. Quisemos testar este por um número de razões - primeiro, o trabalho de efeitos e iluminação do estúdio é exemplar e quisemos ver como isto ficava, e segundo porque modelos de carros de vida real tendem a parecer absolutamente fantásticos a correr em resoluções extremas. Finalmente, ficamos mesmo impressionados com os esforços Dead End Thrills aqui e ficamos a pensar o que podíamos conseguir ao jogar numa resolução ainda maior.

Abordamos este com alguma trepidação pois a versão atual de Most Wanted tem problemas de performance no PC ao ponto de não conseguirmos 1080p60 numa GTX 670 no máximo quando criamos o nosso Confronto Need for Speed. No entanto, na placa NVIDIA ligeiramente mais rápida, conseguimos correr o jogo nalgo perto dos 30FPS fixos com as definições aumentadas para os seus limites, com apenas a oclusão ambiental inferiorizada para o médio. Ficamos particularmente satisfeitos por podermos também invocar geometria no máximo para ter mesmo o máximo do trabalho de modelos detalhados, e isto recompensa mesmo a 4K.

Need for Speed: Most Wanted - tem sido criticado por muitos dos seus problemas de performance no PC, mas fomos capazes de ter uma excelente experiência 4K no nosso esquema i7/GTX 680 com apenas uma pequena, imperceptível inferiorização na qualidade.

Sequências de acidentes e alguns cenários com trabalho de efeitos podem causar uma queda no rácio de fotogramas, mas a performance geral é bem consistente, certamente aguenta-se bem com as versões 360 e PS3. No entanto, comum com o resto dos jogos testados, a limitação a 30Hz do atual padrão 4K é um problema: o PC oferece a capacidade para correr a 2.5K - em configurações de 2560x1440 a 16:9 ou 2560x1600 a 16:10 - a completos 60Hz, e existe uma forte discussão que isto oferece o melhor pacote no geral, oferecendo desde logo um perceptível aumento na resolução do ecrã sem comprometer o refrescamento.

O nosso teste final leva-nos de volta para o melhor momento do Retina Macbook - Batmman: Arkham City. Se conseguissemos alcançar uma performance razoável num núcleo gráfico móvel, deveríamos esperar muito, muito mais do chip PC Core i7 combinado com a GTX 680 - e o equipamento cumpriu. Os modos DX11 que afetam a performance ficaram de fora, e novamente optamos por desligar anti-aliasing multi-sampling intensivo em largura de banda por FXAA no seu nível alto, mas mesmo com PhysX ativado no nível normal, desfrutamos de jogabilidade que oferecia o que contabilizava uns 30FPS fixos. A nossa sensação é que podíamos ter puxado mais se tivessemos tempo, mas ficamos bem contentes com os resultados - muitos jogos Unreal Engine 3 têm uma vasta quantidade de detalhe intricado de alta frequência no seu trabalho de arte, Arkham City é um caso clássico disso. A 4K oferece a densidade de pixeis para gerar tudo sem o aliasing especular que distrai.

No seu melhor, Arkham City parece magnífico quando tem um quadro tão grande onde apresentar o seu potencial, mas de todos os jogos que testamos a 4K, também foi aqui que descobrimos os contras mais óbvios de correr elementos em modos de ecrã para os quais nunca foram desenhados. Apesar de algumas melhorias no trabalho de arte sobre as versões de consola, pontos de vista aproximados sobre Batman e elenco de suporte e detalhe ambiente revelam texturas que têm uma resolução simplesmente demasiado baixa para parecerem atrativos e gerados em ultra-HD.

Batman: Arkham City pode ser jogado a 2880x1600 no Retina Macbook Pro com um relativamente fraco processador GT650M. Podemos aumentar as definições e muito no nosso PC de teste e continuamos com 30FPS fixos. Desculpas pela falta de áudio - ficou corrompido no nosso esquema de teste, portanto desfrutem de alguns excertos da brilhante banda sonora como alternativa.

A grande questão: vão as consolas de nova geração suportar 4K?

Atualmente vemos o desenvolvimento 4K na nova geração a espelhar o que aconteceu com o suporte 1080p nas atuais consolas. Os estúdios decidiram em massa que a resolução 720p providenciava o melhor equilíbrio entre detalhe e efeitos, com poucos a tentarem o full HD onde os requisitos simplesmente não podiam ser obtidos pelas gráficas na Xbox 360 e PlayStation 3. Olhando para trás, apenas vimos uma mão cheia de jogos AAA que ativamente procuravam os 1080p e mesmo assim, os jogos mais avançados apenas os alcançavam com grandes compromissos - a resolução nativa de 1280x1080 em Gran Turismo 5 é um exemplo.

Os desafios de desenvolver a 4K talvez sejam mais pronunciados em comparação com a divisão 720p/1080p da atual geração. O Full HD tem cerca de 2.5x mais pixeis que o padrão 720p, enquanto a 4K tem o quádruplo do detalhe. Conseguimos ter resultados surpreendentemente bons nos nossos escolhidos jogos PC, mas vale a pena relembrar que estes são jogos de atual geração - esperaríamos mais de jogos desenvolvidos com novas máquinas na mente.

Podemos ver alguns jogos de destaque desenhados em redor da 4K, mas acreditamos que vão ser poucos. A nossa informação de fontes em estúdios sugere que mesmo a Sony - com tanto a ganhar na promoção de jogos a 4K tendo em conta o seu futuro leque de ecrãs - não está a tentar evangelizar o novo formato de ecrã nos estúidos exteriores, com a 1080p a ser a resolução alvo para jogos Orbis. A próxima PlayStation e a Durango da Microsoft têm muito em comum do ponto de vista tecnológico (mais sobre isso em breve), também poderíamos sugerir que a 1080p é o alvo para a nova Xbox deste ano.

Com os 1080p tão firmemente estabelecidos como o novo padrão, vemos a 4K como um nicho do mercado e um que pode ser servido lindamente no PC, onde podes meter muito mais dinheiro e ter resultados óptimos. O PC também é onde existe mais opções de orçamento mais prático - uma vaga de monitores IPS Coreanos de 27 polegadas com resoluções 2560x1600 com tecnologia similar aos ecrãs Dell e Apple de ponta está a providenciar uma interessante alternativa nos computadores para os interessados em jogos em ultra-resolução, algo que esperamos ver num futuro artigo. 2.5K pode soar como uma inferiorização de completos 4K, mas num ambiente de computadores, com o ecrã mesmo à frente do utilizador, esperamos na mesma resultados lindos.

Podemos dizer que a resposta ao ênfase 4K no CES tem sido negativa. Os ecrãs são uma área na qual as pessoas esperam que a sua tecnologia dure cinco ou até dez anos, e depois do falhanço do 3D em ganhar terreno muitos vêem a chegada do novo padrão com alguma suspeita - uma atualização sem sentido, se preferirem. No entanto, vemos as coisas de forma diferente - vemos o 4K como uma opção, tal como o 1080p quando a PS3 chegou em 2006. Ninguém nos força a atualizar e a chegada das novas consolas apenas vai fortalecer a força do full HD como o padrão. Mas para os que têm dinheiro, que já estão prontos para personalizar o seu equipamento de jogo para ir ao encontro do fenomenal desafio, a conclusão geral que retiramos dos nossos testes é que o 4K realmente tem o potencial para ser bem especial...

Sobre o Autor

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Richard Leadbetter

Technology Editor, Digital Foundry

Rich has been a games journalist since the days of 16-bit and specialises in technical analysis. He's commonly known around Eurogamer as the Blacksmith of the Future.

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