Mitä DirectCompute tarkoittaa pelaajien kannalta?

Artikkelin kirjoittaja: Teemu Laitila | 1 kommentti

Tarkempia testejä: Battlefield 3


Battlefieldin kehittäjä DICE hyödyntää DirectCompute-laskentaa pelin varjostamattomien valojen vaikutusten laskennassa. Prosessiin kuuluu kuvan jakaminen pieniin ruutuihin, joista jokaisesta analysoidaan mitkä valonlähteet vaikuttavat kyseiseen ruutuun. Se puolestaan helpottaa pikselikohtaisen valaistuksen laskua vähentämällä mahdollisten valonlähteiden määrää ruutua kohti.

"DirectComputen ansiosta tehtävä voidaan suorittaa erittäin tehokkaasti, koska työ on tehokkaasti jaettavissa rinnakkaisiksi laskutoimituksiksi", kertoo DICE:n renderöintiarkkitehti Johan Andersson. "Jokaisen 8x8 pikselin ruudun kohdalla vaaditut laskutoimitukset voidaan suorittaa samanaikaisesti. Lisäksi useampien ruutujen laskutoimitukset voidaan suorittaa samanaikaisesti nykyaikaisten näytönohjainten sisältämissä laskentayksiköissä. Varjostamattomien valojen nopea laskenta on erittäin tärkeää Deferred Rendering -tekniikan kannalta ja yhä useampi grafiikkamoottori hyödyntää sitä".

Deferred Rendering -tekniikkaa voi tarkkailla myös AMD:n Leo-demossa, joka julkaistiin samaan aikaan Radeon HD 7970 ohjaimen kanssa. AMD:n mukaan Leo-demossa käytetään samanlaista valikoivaa renderöintiä ja laskentaa kuin mitä DICE käyttää, mutta laskentatyö tapahtuu vielä nopeammin eteenpäin renderöivän moottorin ansiosta. AMD:n käyttämä tekniikka mahdollistaa valojen laskennan lähes kaikkien nykyisten renderöintitekniikoiden yhteydessä.

Kuten useimmat muutkin pelit, Battlefield 3 käyttää edelleen paljon varjostinlaskentaa efektiensä toteuttamiseen. Siksi kehittäjien täytyy suunnitella jatkuvasti erilaisia tapoja kiertää varjostimien mukanaan tuomia rajoituksia. Esimerkiksi bilateral upsampling -varjostinta käytetään kiihdyttämään tiettyjen kuvan elementtien renderöintiä. Prosessissa haluttu efekti (kuten SSAO) renderöidään ensiksi vain puolella lopullisesta tarkkuudesta ja sen jälkeen matalaresoluutioinen versio interpoloidaan takaisin haluttuun resoluutioon käyttäen apuna tarkkoja reunat säilyttäviä suotimia, jotka on toteutettu DirectCompute-tekniikalla. Tulevissa versioissa prosessi voidaan ehkä toteuttaa täydellä resoluutiolla ilman vaikutusta suorituskykyyn tai DirectCompute voi hoitaa koko tehtävän.







Codemasters-yhtiön Thomas kertoo, että myös DiRT 3 -pelissä käytetään samantyyppistä interpolointiin perustuvaa tekniikkaa HDAO-efektin (high-definition ambien occlusion) laskennassa. HDAO lasketaan vain puolella resoluutiolla siitä syystä, että näytteenotto puolen resoluution lähteestä vastaa käytännössä näytteenottoa kaksi kertaa isommasta näytelähteestä täydellä resoluutiolla. Efekti voitaisiin toteuttaa myös täydellä resoluutiolla, mutta se parantaisi laatua vain hieman, kun taas näytteen suuresta koosta johtuen efektin laskenta olisi huomattavasti paljon raskaampaa. Tällä hetkellä siis puolet resoluutiosta vaikuttaisi olevan paras kompromissi suorituskyvyn ja kuvanlaadun suhteen.

DirectCompute-tekniikan käyttö ambient occlusionin kaltaisissa efekteissä ei kuitenkaan ole ilmaista sekään. Näkymästä riippuen se saattaa joko parantaa tai heikentää suorituskykyä.

"On tärkeää suorittaa käytännön testit paikoissa, jossa todella on paljon erilaisia valonlähteitä kuten Metro MP -kartassa", AMD:n Neal Robinson kertoo. "Laskentatekniikkaa ei ole rakennettu kiihdyttämään keskivertonäkymiä tai parantamaan suorituskykyä entisestään vähemmän raskaissa kohdissa, vaan sen tarkoitus on helpottaa raskaimpien mahdollisten ja useita eri valonlähteitä sisältävien ympäristöjen renderöintiä. Vaikka laskenta on käynnissä koko ajan, se itse asiassa heikentää suorituskykyä ylimääräisen työn vuoksi niissä kohdin, joissa näkyvissä on vain muutama eri valonlähde".

Alla olevassa videossa on esitelty Battlefield 3:n sekvenssi, jota käytetään kaikissa Tom's Hardwaren testeissä. Kyseessä on 90 sekunnin demo, johon kuuluu himmeästi valaistuja sisätiloja joiden jälkeen siirrytään kirkkaisiin (vaikkakin pilvisiin) ulkotiloihin. Se on osoittautunut hyväksi tavaksi saada ohjaimista kohtuullisen tasaisia tuloksia.



Huomasimme heti testin alkuvaiheessa, että AMD:n nykyinen APU-sukupolvi ei kykene tarjoamaan pelattavia ruudunpäivitysnopeuksia muilla kuin kaikkein matalimmilla asetuksilla. Siksi kaikissa Battlefield 3 -testeissä tekstuurit, varjot, efektit, maaston laatu ja maaston yksityiskohdat asetettiin matalimmalle tasolle. Antialiasiointi ja liikesumeus poistettiin käytöstä ja anisotrooppinen suodatus laitettiin pienimmälle.

kommentti 1

hannibal_pjv

Mielenkiitoinen artikkeli. Mutta noita ei dx11 kortteja on vielä aika tavalla markkinoilla, joten ei liene vielä useampaan vuoteen isoja uudistuksia tulossa?

Kommentoi artikkelia