In occasione dell'E3, Sony ci ha inviato una serie di versioni 4K ad alta qualità dei suoi trailer, permettendoci di dare uno sguardo più ravvicinato al modo in cui PlayStation 4 Pro è in grado di gestire la nuova ondata di giochi first party su display ultra HD. Tecniche come il checkerboarding ed il temporal anti-aliasing permangono in tutti i casi ed i risultati sono impressionanti. E questa è un'ottima notizia, visto che queste tecniche, o le versioni più evolute delle stesse, saranno verosimilmente parte dei giochi disegnati per la prossima generazione di console. Di conseguenza, questo implica che pubblicizzare una nuova PlayStation o una nuova Xbox come una console "true 4K", o spingere gli sviluppatori a massimizzare il numero dei pixel, potrebbe non essere la scelta più felice.

E perché dovrebbe essere così? Dopo tutto, la risoluzione 1080p è effettivamente divenuto lo standard della generazione PlayStation 4, costituendo un match 1:1 con la risoluzione della maggioranza degli schermi ai quali venivano connesse le console, e quando arriverà PS5 gli schermi 4K saranno divenuti il nuovo standard. E guardando all'offerta dei negozi di elettronica, i TV 4K ormai rappresentano il grosso della proposta, ed i prezzi sono senz'altro divenuti abbordabili. Ma ciò ci riporta alla triste realtà, ovvero che stiamo assistendo al più grande incremento di pixel da generazione a generazione sin dal passaggio di PS1 a PS2. Enormi balzi generazionali in termini di potenza grafica erano la norma nei primi anni del XXI secolo, ma ormai le cose sono decisamente cambiate.

E questo è un problema considerando quanto ampio sia il balzo verso il 4K, un incremento di risoluzione mai visto in qualsiasi altra transizione generazionale di console. Indubbiamente, l'aumento di risoluzione si è andato via via riducendo da generazione a generazione nel corso della scorsa decade. Il passaggio da PS2 a PS3 ha introdotto l'alta definizione, ma ciò ha richiesto un boost di un fattore 3x al numero dei pixel per la GPU. E arrivando ai giorni nostri, lo standard 1080p di PS4 ha comportato un incremento di 2,25x nel numero di pixel, rispetto ai 720p di PS3. Se lo stesso fattore d'incremento fosse applicato alla prossima transizione, avremmo una risoluzione di 2880x1620, pari a un misero 56 percento dello standard 4K.

Basandoci sulla potenza delle GPU che AMD ha fornito e sulla roadmap dei suoi prodotti futuri, un incremento di 6x della potenza grafica rispetto a PlayStation 4 è abbastanza plausibile per una console next-gen, arrivando a 8x nel migliore dei casi, e un incremento prestazionale di questo calibro è generalmente la soglia minima per un balzo generazionale. Ma guardando alle precedenti transizioni, il pericolo nel dare la priorità al 'true 4K' in tutta la piattaforma sta nel fatto che sono richieste troppe risorse GPU per garantire la quantità fissa di pixel, e non rimane abbastanza potenza per garantire un incremento nella fedeltà grafica, che di fatto è quel che importa nel definire nuove esperienze associate a una nuova ondata di console.

Una video presentazione delle sfide da vincere nel realizzare GPU per la next-gen, e perché le ingegnose tecniche di scaling probabilmente permarranno.

Nel frattempo, cerchiamo anche di contestualizzare le GPU con il resto del sistema. Possiamo asserire con estrema sicurezza che la nuova ondata di console monterà CPU più potenti di quelle a bordo delle macchine attuali; il capo di Xbox Phil Spencer, infatti, ha già parlato di ribilanciare CPU e GPU nella prossima generazione, aprendo la porta al gameplay a 60fps e forse anche al supporto ai display a 120Hz. Se diamo per buono che le esperienze di PS4 Pro attuali a 30fps diverranno quelle PS5 a 60fps di domani, è matematico che una buona parte della potenza GPU verrà impiegata per raddoppiare il frame-rate, persino senza mettere in conto l'aumento di risoluzione o l'introduzione di nuove feature che generalmente definiscono un balzo generazionale. L'architettura Ryzen potrebbe essere anche impiegata per simulare mondi più complessi e realistici a 30fps, ma anche in quel caso, c'è bisogno di risorse GPU per renderizzarli, potenza che non sarebbe disponibile se gran parte del core grafico sarà relegato al mantenimento degli 8,3 milioni di pixel della risoluzione 4K nativa.

Considerando tutto ciò, le ultime tecniche di 'smart upscaling' impiegate da Sony ci danno una chiara idea dei modi in cui gli sviluppatori dei giochi next-gen potranno riuscire a garantire il balzo generazionale senza spendere molte risorse GPU con la risoluzione. Dando uno sguardo agli output 4K offerti da titoli come Death Stranding, Spider-Man, Ghost of Tsushima e The Last of Us Part 2, è evidente che le fondamenta ci sono per assicurare che quella next-gen sia davvero una next-gen che offra uno step-up della qualità grafica come desidereremmo.

La tecnica di iniezione temporale di Insomiac svolge un fenomenale lavoro nell'adattare alla gande su schermi 4K un'immagine 1440p (For Honor di Ubisoft e Shadow of the Colossus di Bluepoint non sono da meno) mentre le tecniche checkerboarding di Guerrilla Games non sono seconde a nessuno. The Last of Us 2 ci ricorda che la stabilità temporale e la rimozione dell'aliasing sono un ottimo modo per fornire un'eccellente qualità dell'immagine e che la risoluzione nativa è solo una delle componenti a rendere un gioco bello da vedere. TLOU2 è un gioco che gira a 1440p e non c'è dubbio che risulterebbe più pulito se girasse a risoluzione più alta, ma è evidente dove siano indirizzate le risorse della GPU e lo scambio paga sicuramente.

PCPlayStation 4 Pro
For Honor di Ubisoft ha una risoluzione nativa 1440p su PS4 Pro. Lo abbiamo confrontato alla versione PC che gira a 4K nativo.
PCPlayStation 4 Pro
La qualità dell'immagine su Pro è fuori discussione, e nonostante un impressionante incremento di un fattore 2,25x della risoluzione, sono la qualità delle ombre e gli effetti post-processing che mostrano i più lampanti miglioramenti su PC. Il miglioramento della risoluzione non apporta nessun beneficio extra tangibile alla fedeltà.
PCPlayStation 4 Pro
PS4 Pro usa una soluzione di temporal jittering, inserendo più dettaglio dai fotogrammi precedenti. A rendere le cose più complesse per la Pro, tutti questi screen sono catturati in scene dinamiche.
PCPlayStation 4 Pro
Pro tiene banco anche nelle strutture complesse come il fogliame in primo piano, che normalmente viene renderizzato a risoluzioni minori.
PCPlayStation 4 Pro
Per chi se lo stesse chiedendo, la versione Xbox One X risulta essenzialmente uguale, ma vengono importate dal PC alcune impostazioni a qualità maggiore.
PCPlayStation 4 Pro
Non sorprende che il vantaggio maggiore del PC rispetto alle console sia la possibilità di far girare i titoli a frame-rate superiori, un vantaggio cruciale per l'esperienza di gioco di un gioco di lotta.

Vale anche la pena spendere qualche parola sulla presentazione di Guerrilla Games e Kojima Productions con il Decima Engine, che ci mostra come l'output 2160p sia ottenuto, assieme ad alcuni sample qualitativi che ci danno informazioni sull'immagine della console base a 1080p, e una prospettiva sull'output 1512p della Pro (risoluzione nativa più alta che il team è riuscito a raggiungere) con la tecnica del checkerboarding. Se confrontiamo l'immagine a una a 2160p nativa con super-sampling 16x applicato, gli ingegneri di Guerrilla si avvicinano molto nella visibilità dei dettagli, con una piccola perdita nella nitidezza, un argomento di cui il team ha discusso con il Digital Foundry in precedenza. Se Guerrilla è in grado di produrre questo grado di qualità dell'immagine e su una console abbordabile come PS4 Pro, pensate a cosa potrebbero dar vita le tecniche potenziate su un hardware molto più potente.

E ricordiamoci che questi risultati sono ottenuti con risorse hardware relativamente ridotte. Per effettuare lo scaling dal rendering 1080p all'output 4K di PS4 Pro con solamente 2,3x delle unità compute a disposizione, con un incremento del 24 percento della banda di memoria e solo un extra di 512MB di RAM, è veramente un traguardo incredibile. Conviene rammentare che le tecniche di smart upscaling che stiamo vedendo in azione sono solo un punto intermedio di un cammino, e che in futuro verranno adottate versioni più efficienti delle stesse. Dopo tutto, il checkerboarding di PS4 Pro è basato su tecniche di retroproiezione utilizzate per la prima volta nella componente multiplayer di Killzone Shadowfall, che estrapolava un output full HD partendo da un framebuffer nativo che dimezzava il numero dei pixel. Con l'esperienza maturata dallo sviluppo di PS4 Pro e con più risorse GPU, di banda e di RAM a disposizione, dovremmo aspettarci anche di più dalla generazione a venire.

Ovviamente, la sfida principale da superare per i gestori della piattaforma è di assicurare che il tipo di risultati visti sui titoli first-party sia a disposizione di tutti gli sviluppatori esterni. PS4 Pro era inizialmente disegnata per offrire il supporto agli schermi 4K senza bisogno di spendere tempo e risorse nello sviluppo. Comunque, le ottime tecniche di checkerboarding impiegate da Guerrilla e Housemarque (date un'occhiata a Resogun su PS4 Pro) hanno richiesto mesi per essere implementate. Mentre troppi titoli Pro si fermano semplicemente alla risoluzione nativa 1440p o giù di lì, mentre Xbox One X ha la potenza necessaria per spingere un numero maggiore di giochi a 4K nativo. È venuto quindi fuori che la pura potenza hardware costituisce un modo più semplice di lavorare per gli sviluppatori, rispetto all'utilizzo di tecniche di upscaling che hanno bisogno di essere sviluppate e gestite.

John e Richard discutono con Giliam de Carpentier di Guerrilla Games sul modo in cui il team ha gestito il rendering 4K in Horizon Zero Dawn.

Con Mark Cerny ed il suo team Sony che continuano a progettare PlayStation 5, questo è un problema importante che speriamo sia risolto. Il team può guardare indietro al buon successo ottenuto con PS4 Pro nel disgiungere la relazione tra risoluzione di output e potenza GPU necessaria per riuscire nell'intento. Infatti, molte delle tecniche sperimentate con PS4 Pro sono state adottate anche su molti titoli per Xbox One X, prova del fatto che anche quando hai molta potenza a disposizione, tecnologie come il checkerboarding e il temporal super-sampling hanno comunque un ruolo significativo, assieme a tecniche già rodate come lo scaling dinamico della risoluzione. La domanda è quindi piuttosto se Sony e Microsoft debbano investire in hardware più capace, come l'id buffer di PS4 Pro, o continuare a lasciare il lavoro nelle mani degli sviluppatori. Gli schermi 4K saranno lo standard durante il ciclo vitale di PlayStation 5, quindi per quanto difficile possa essere in termini di integrazione dell'engine, un ulteriore supporto hardware a basso livello potrebbe pagare ottimi dividendi.

E quindi, questo significa dunque che stiamo asserendo che nessun gioco next-gen dovrebbe girare a 4K nativo? Ovviamente no. Prendete ad esempio il franchise Forza Motorsport. Turn 10 si vanta di far girare il suo gioco a risoluzione nativa. Ritiene che quella precisione, quelle linee pulite e quella presentazione cristallina siano una parte cruciale del DNA della serie, il marchio di fabbrica dello sviluppatore. Ma in modo simile al rendering a 60fps in questa generazione corrente, è un traguardo di design raggiunto tramite un design insito nella tecnologia partendo dai primi stadi dello sviluppo, e dei compromessi sono comunque necessari. Ma d'altro canto questa generazione ha anche visto molti studi muoversi verso l'approccio fotorealistico, caratterizzato da un'estetica cinematografica e, come dimostrano in particolare Spider-Man e The Last of Us Part 2, la risoluzione nativa non è così importante, e questo tipo di approccio estetico si integra splendidamente con le tecniche di smart upscaling.

La conclusione più importante dal nostro punto di vista è chiara: il design dell'hardware next-gen ed il marketing delle prossime console non dovrebbe essere incentrato sulla risoluzione nativa. Quest'ultima è stata un cavallo di battaglia per Microsoft con la sua Xbox One X, un prodotto orientato a un'audience di nicchia che vuole trarre il massimo dall'acquisto della propria TV di fascia alta; ma la nuova ondata di console avrà bisogno della massa di utenti che ha permesso a PS4 di arrivare a 80 milioni di unità vendute. L'upgrade della TV non è più il punto cruciale dell'esperienza ed i display 4K possono essere gestiti più efficientemente senza la necessità dell'utilizzo del rendering nativo. E questo fa inevitabilmente sorgere la seguente domanda: cos'è la next-gen? Quali sono le nuove idee che spingeranno il nuovo hardware? Sarà interessante vedere con cosa verranno fuori Sony e Microsoft, ma è quasi certo che per raggiungere questi traguardi, tecnologie come checkerboarding, temporal super-sampling e risoluzione dinamica avranno una grande parte sul palcoscenico.

Riguardo l'autore

Richard Leadbetter

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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