As mega características menos conhecidas da Playstation 4

Eis algumas coisas que provavelmente desconheces sobre a Playstation 4.

Ainda há muitas coisas que são pouco conhecidas sobre a PS4, mas que aos bocados vão sendo reveladas. Mas é curioso é ver que o hardware da PS4 parece englobar a quase totalidade das tecnologias que a AMD tem disponíveis.

Por exemplo, Sabias que:

– A PS4 suporta por hardware todas as características do DirectX 11.2 e vai mesmo mais além.
– A PS4 suporta por hardware todas as características presentes no Open Gl 4.4

Efectivamente a placa gráfica da PS4 é definida pela Sony como suportado Open Gl 4.4 e DirectX 11.2+. Quais as características exactas que se enquadram no + é algo que não sabemos, mas sabemos que a placa possui optimizações e características adicionais no hardware acrescentadas pela Sony Computer Entertainment após inquéritos junto dos criadores de software.

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– O CPU da PS4 suporta o processamento simultâneo de 8 comandos que podem ser dos seguintes tipos:

Atomics (Para explicação ver aqui, aqui)
Threads
Fibers
ULTs (user-level threads)

Para explicação global, ver aqui.

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– O Playstation Shader Language (PSSL), a base do API da PS4, foi criado  pelas seguintes equipas:

US R&D Shader Technology Group
Equipa de compilação de shaders PS Vita da Advanced Technology Group
Equipa de drivers gráficas da equipa designada por Initiative for a Common Engine (ICE) da Naughty Dog.
Equipas de hardware do GPU e gestores de SDK (kits de desenvolvimento)
Tudo isto com feedback directo de todos os estúdios de produção de video jogos da Sony (Sony World Wide Studios).

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Já agora, apenas para quem duvidava que a demonstração de Dark Sorcerer era em tempo real, eis aqui a prova. Todos os shaders usados nessa demonstração foram criados com o PSSL que acabamos de abordar


Apenas para quem não viu ainda esta impressionante demonstração das capacidades da PS4, a mesma fica novamente de seguida:


Ainda sobre o PSSL sabias que:

– Os shaders da PS4 podem ir além do que o PC oferece, mantendo compatibilidade.

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Não só a a estrutura de shaders é semelhante como há compatibilidade entre eles e o DirectX, sendo que a Sony oferece uma ferramenta de conversão de comandos que colocam o jogo a correr “imediatamente” na PS4.

Estas e outras optimizações acabam por levar ao ponto seguinte.

– A PS4 pode fazer Ray Tracing em tempo real

Efectivamente o uso e suporte por hardware de Partially Resident Textures, também chamado de Tiled Resources, e que é uma característica de todas as placas GNC da AMD, associado ao uso de texturas virtuais permitem à PS4 a realização de Ray Tracing em tempo real. Curiosamente os Tiled Resources e o Ray Tracing são as tecnologias actualmente discutidas no website do MisterXmedia como sendo o “molho secreto” que levará ao domínio da Xbox One, mas que, para frustração de quem ainda acredita no que ali se escreve, também existem na PS4.

Mas antes que se entre em loucuras com esta caracacteristica, há que esclarecer que não há nenhum sistema capaz de realizar Ray Tracing em tempo real, pelo que aqui falamos apenas de Sparse Voxel Cone Tracing, uma técnica derivada do Ray Tracing, mas mais simples na sua concepção, onde basicamente os raios de luz, que não possuem dimensão, são convertidos em raios bastante espessos. Apesar da técnica do Cone Tracing não permitir a criação de Ray Tracing com a qualidade de um algoritmo com implementação total, permite obter as reacções básicas da física da luz nos objectos, permitindo assim iluminações com a qualidade das vistas no Ray Tracing e, consequentemente, muito mais realistas.

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Esta iluminação por Ray Tracing é usada no motor Unreal, sendo que o video que se segue mostra uma demo denominada Elemental, a correr a 1080p na PS4, tal como foi mostrado no GDC 2013.


 

A PS4 é capaz de som tridimensional interactivo criado em tempo real e com uma qualidade sem precedentes.

A flexibilidade dos Compute Engines da PS4 (CU) permitem ao GPU da consola o processamento de audio bastante complexo. Normalmente o que vemos nos jogos são programações onde existem “gatilhos” que accionam sons em determinados eventos. Por exemplo, quando um cano cai ao chão, ouvimos um som pré gravado de um cano a cair. Tratam-se de sons registados em estúdio e que são accionados no momento certo aos quais são aplicados depois algoritmos, conforme a necessidade, para distância, eco, abafamento, etc, etc.

O grande problema com um som pré gravado é que o mesmo não pode sofrer variações, e um cano que cai sobre um chão de tijoleira deveria ter um som diferente do de um cano a cair sobre uma tábua de madeira. Em ambos os casos não é só o som que o cano produz que é diferente, mas o ruído final produzido é totalmente diferente pois não resulta apenas do barulho do cano a bater em outro objecto, mas igualmente o barulho do outro objecto a ser embatido.

Quer isso dizer que o ruído global depende das propriedades de ambos os materiais que interagem e não apenas de um deles.

Com o uso dos CUs a produzir audio, usando uma espécie de Ray Tracing, mas para audio, e denominado mais regularmente de Ray Casting, a PS4 pode calcular sons realistas produzidos e calculados em tempo real, e de acordo com as propriedades dos objectos. Mas mais ainda esse som terá de ser alterado de acordo com a posição de quem o ouve e das características de absorção sonoras dos materiais envolventes.

A patente para o método refere:

Uma técnica para simular sons num espaço tri-dimensional pode ser o calculo do som resultante na localização do ouvinte devido à propagação de ondas sonoras no espaço tri-dimensional. Uma onda sonora é uma onda longitudinal produzida por variações no meio (como o ar) e que é detectada pelo ouvido humano. Um sistema de jogo pode calcular o efeito de todos os objectos em todas as ondas sonoras (exemplos são colisões, interferência destrutiva/construtiva, etc) conforme viajam nas três dimensões. Mais ainda o motor sonoro pode calcular o som resultante de um numero de ondas sonoras que chegam à localização do ouvinte em simultâneo.

Quer isso dizer que com esta técnica o audio pode ser calculado com níveis de realismo sem paralelo.

Esta foi uma tecnologia que foi apresentada por Mark Cerny durante a sua apresentação “O caminho para a PS4” que ocorreu na GameLab 2013, em Barcelona.

ray casting

Este tipo de processamento existirá igualmente na Xbox One com o uso do SHAPE, sendo que é proposto que na PS4 se use um dos CUs do GPU, com uma potência de cálculo superior em quase 7 vezes a do SHAPE. E dado que a PS4 pode misturar calculo genérico e gráfico sem penalizações, o uso deste CU em nada penalizará as performances gráficas.

A Sony propõem-se inclusive explicar como proceder para criar este motor sonoro na PS4 na AMD Developer Summit onde Laurent Betbeder, da Sony Computer Entertainment America irá fazer uma palestra intitulada “Designing a game audio engine for HSA”.

Esperemos que após mais este artigo exclusivo PCManias, tenhas ficado com uma ideia melhor do que a PS4 nos reserva.

Fontes: PDF oficial Sony sobre o PSSL apresentado no GDC 2013, PDF sobre as tecnologias por detrás do motor Unreal Engine e a demonstração Elemental, DualShockers em artigo sobre a Gamelab 2013.

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