من اولین بازی تولید فریم مبتنی بر هوش مصنوعی اندروید را بازی کردم: موبایل برای نخستین بار تجربه لحظه DLSS را داشت
آیا فکر می‌کنید گرافیک هوش مصنوعی آینده بازی‌های موبایل است؟
چگونه می‌توانید در موبایل، نور را به صورت رِ-تریس (Ray-trace) کنید؟
آرم
من وارد جزئیات عمیق نمی‌شوم، اما بیایید به سرعت بررسی کنیم که MegaLights، NSSD و NFRU دقیقاً چه کارهایی انجام می‌دهند.
بیایید با NFRU شروع کنیم، که روانی بازی را افزایش می‌دهد. اساساً، آرم از یک شبکه عصبی هوش مصنوعی که روی پردازنده گرافیکی (GPU) اجرا می‌شود، برای تولید فریم‌های جدید «متوسط» استفاده می‌کند. برای هر فریم که موتور بازی به صورت بومی رندر می‌کند، NFRU یک دوقلوی درونی (interpolated twin) ایجاد می‌کند. این بدان معناست که حتی اگر یک بازی سنگین فقط با نرخ ۳۰ فریم در ثانیه (FPS) اجرا شود، شما خروجی ۶۰ فریم در ثانیه به طور زیبا و روان روی صفحه خود دریافت خواهید کرد.
NSSD فناوری شریک است، اما تمرکز آن بر کیفیت تصویر به جای روانی است. این فناوری یک بازی با رزولوشن پایین را گرفته و آن را با مقیاس‌بندی (upscaling) به گونه‌ای نمایش می‌دهد که شفاف و فشرده به نظر برسد. این فقط کشش تصویر نیست؛ NSSD حرکت، عمق و داده‌های فریم‌های قبلی را بررسی می‌کند تا نواقص را به طور هوشمندانه‌ای پر کند. در عین حال، NSSD لبه‌های دندانه‌دار اشیاء (anti-aliasing) را پاک کرده و نویز بصری ناشی از روش‌های پیشرفتهِ نورپردازی مبتنی بر رِ-تریس را از بین می‌برد.
MegaLights ردیابی پرتو (ری‌تریسینگ) را مقرون‌به‌صرفه می‌کند، در حالی که ارتقای عصبی (Neural Upscaling) تصویر را تمیز و مرتب می‌سازد.
انجام همه این کارها به‌طور همزمان برای قابلیت‌هایی مانند MegaLights شرکت Unreal اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد. برای محاسبه صدها منبع نور به‌طور همزمان، MegaLights از یک میان‌بر ریاضی استفاده می‌کند که پرتوهای تصادفی و پراکنده را به سمت نورهای با اولویت بالاتر شلیک می‌کند. بدون یک فرآیند پاکسازی، این نوردهی خام مانند یک انفجار سوسوزن و لرزان از نویز روی صفحه‌نمایش شما به نظر می‌رسد. «حذف‌کننده نویز» (Denoiser) داخلی NSSD مانند یک فیلتر عمل می‌کند و در یک مرحله، آن نویز را به نورپردازی تمیز و واقع‌گرایانه تبدیل می‌کند.
در بحث‌های فنی قبلی مربوط به Neural Dawn، شرکت Arm بر تبدیل تصویر پایه با رزولوشن پایین 540p به 1080p تأکید کرده بود. این رزولوشن شروع پایین، راز توانایی گوشی در مدیریت همزمان این‌همه منبع نور پیچیده است. اگرچه نتیجه نهایی کمی نرم‌تر از تصویر بومی 1080p به نظر می‌رسد، اما روی نمایشگر کوچک زیر ۷ اینچی گوشی هوشمند، تفاوت را به‌سختی می‌توان تشخیص داد. از نظر بصری، نتایج به‌طور قطعی چشمگیر هستند؛ اسکرین‌شات‌های من را در زیر ببینید.
نتایج عملکرد Neural Dawn
از نظر عملکرد، Neural Dawn روی OPPO Find X10 Pro Max تقریباً بدون هیچ نقصی اجرا می‌شود. من میانگین سلامت فریم بر ثانیه (FPS) برابر ۵۹.۸ را ثبت کردم، به‌طوری که کمترین مقدار ۵ درصدی برابر ۵۸.۶ و کمترین مقدار ۱ درصدی برابر ۵۷.۲ فریم بر ثانیه بود. به عبارت دیگر، بازی به‌خوبی روی سقف هدف ۶۰ فریم بر ثانیه قفل شده است. با این حال، با توجه به اینکه این عنوان از NFRU برای درج یک فریم «تقلبی» در میان هر فریم استفاده می‌کند، احتمالاً موتور اصلی پیش از ارتقای نتیجه، نزدیک به ۳۰ فریم بر ثانیه اجرا می‌شود. از تجربه بازی من، این تجربه واقعاً روان احساس شد و به‌راحتی متوجه نشدم که بازی با این سرعت به‌صورت بومی اجرا نمی‌شود.
Robert Triggs / Android Authority
من این بازی را به مدت کمی بیش از ۳۰ دقیقه پشت سر هم بازی کردم. نمودار عملکرد دقیق بالا نشان می‌دهد که پس از پنج دقیقه اول بازی افت جزئی وجود دارد. Neural Dawn در ابتدا روی ۶۰ فریم بر ثانیه بسیار پایدار قفل شده بود، اما به‌محض اینکه گوشی کمی گرم‌تر شد و به مناطق بازتر رسید، نرخ فریم به‌دلیل از دست رفتن گاه‌به‌گاه برخی فریم‌ها شروع به نوسان کرد. با این حال، باید توجه داشت که این نمودار نزدیک به ۲۰ دقیقه داده را ثبت کرده و آن فریم‌های گاه‌به‌گاه از دست رفته در محدوده نسبتاً ثابت ۳۳ میلی‌ثانیه قرار دارند — یعنی تجربه بازی اصلاً پرش‌دار و ناپایدار نیست. تنها افت فریم‌های قابل‌مشاهده در جابه‌جایی‌های اولیه منوها و صفحه‌های بارگذاری رخ داد.
خوشبختانه هیچ نشانه‌ای از محدودشدن شدید عملکرد یا جهش ناگهانی دما دیده نمی‌شود. دما پس از حدود ۱۸ دقیقه بازی به‌تدریج به عدد ۳۷/۷ درجه سانتی‌گراد رسید که فقط کمی گرم حس می‌شود، و همراه با عملکرد پایدار باقی ماند تا پایان جلسه. این یک افزایش معقول و دمای اوجِ ایمن است؛ به‌گونه‌ای که Neural Dawn بسیار خنک‌تر از آنچه دیده‌ام گوشی‌های دیگر زیر فشار تست‌های بنچمارک عمل می‌کنند، کار می‌کند. برای یک نمایشگاه فناوری، شرکت‌های Arm و Sumo Digital با موفقیت یک نرم‌افزار باظاهر زیبا و عملکرد خوب را به سرانجام رساندند.
آیا این آینده گیمینگ موبایل است؟
Robert Triggs / Android Authority
چیزی که بیشتر از همه درباره Neural Dawn من را تحت تأثیر قرار داد، در واقع گرافیک آن نبود، هرچند برای یک بازی موبایلی بسیار خوب به نظر می‌رسد. بلکه نرخ‌های فریم کاملاً پایدار، نداشتن وقفه‌های اساسی و این واقعیت که نه باتری گوشی را بی‌رحمانه تخلیه می‌کند و نه دست‌های شما را می‌سوزاند، باید نکات اصلی گفتگو باشند. Neural Dawn با فشار شدید به سخت‌افزار وفاداری گرافیکی را بالا نمی‌برد؛ بلکه این کار را در همان بودجه‌های عملکرد و مصرف انرژی‌ای انجام می‌دهد که بازی‌های محبوب موبایلی هم‌اکنون با آن زندگی می‌کنند.
با این حال، چند مشکل را تجربه کردم که باعث شد درباره این موضوع فکر کنم که آیا واقعاً می‌خواهم این فناوری در همه بازی‌های موبایلی حضور داشته باشد یا نه.
رایج‌ترین و قابل‌توجه‌ترین ایرادی که با آن مواجه شدم، سایه‌روشن (گوستینگ) حرکتی اطراف شخصیت بازیکن و برخی از اشیای دنیای بازی هنگام چرخاندن دوربین بود. نتیجه آن، هاله‌ای سوسوزن و تقریباً بلوکی در هنگام پن کردن سریع دوربین است که احتمالاً ناشی از ترکیبی از NSSD و NFRU است که داده کافی برای پر کردن دقیق لبه‌های اطراف حرکات سریع ندارند. این افکت آنقدر بد نیست که تجربه بازی را خراب کند، اما وقتی یک بار متوجهش شوید، به سختی می‌توان نادیده‌اش گرفت. خوشبختانه این مشکل فقط هنگام چرخاندن دوربین آزاردهنده بود؛ من همین آرتیفکت‌ها را هنگام حرکت دادن شخصیت به جلو در دنیای بازی یا تماشای اشیای دوردستِ در حال حرکت ندیدم. تصاویر زیر این مشکل را نشان می‌دهند، هرچند این مسئله در حالت پویا البته کمتر به چشم می‌آید.
علی‌رغم اینکه شمارنده فریم‌ریت به‌طور دقیق روی ۶۰ فریم بر ثانیه قفل شده بود، بازی همیشه هم آنقدر روان و لطیف که اعداد نشان می‌دهند به نظر نمی‌رسید. برای مثال، برخی انیمیشن‌های ذره‌ای به‌وضوح کندتر و ضعیف‌تر از حرکت‌های سایر بخش‌های گیم‌پلی بودند که کمی آزاردهنده بود. به همین ترتیب، در مواردی احساس کردم تأخیر کنترل‌ها از عملی که روی صفحه می‌دیدم جدا شده است. در نقاط نادری، پاسخگویی را کمی کند حس می‌کردم، در حالی که تصویر همچنان کاملاً روان باقی مانده بود.
اینها شکایت‌های رایج در مورد فناوری ارتقای فریم (Frame Upscaling) است، به‌ویژه وقتی با نرخ فریم یا رزولوشن پایه نسبتاً پایین شروع می‌کنیم و آن را به خروجی جذاب‌تری می‌رسانیم. رسیدن از ۳۰ فریم به ۶۰ فریم می‌تواند کار باریک و پرخطری باشد؛ از قلم افتادن یک یا دو فریم بالای ۳۳ میلی‌ثانیه می‌تواند حس کندی بدهد، در حالی که ارتقای از ۶۰ فریم به ۱۲۰ فریم فضای مانور بسیار بیشتری پیش از آنکه بازی ضعیف و ناجور به نظر برسد، فراهم می‌کند. به طور مشابه، استفاده از ارتقای رزولوشن و حذف نویز برای چهار برابر کردن رزولوشن رندر یک بازی از 540p به 1080p در مقایسه با ارتقای یک 1080p سالم و مناسب به 4K، فضای بسیار بیشتری برای لکه‌شدگی، تاری و سایر آرتیفکت‌ها باقی می‌گذارد.
این به معنای بی‌اعتبار کردن فناوری‌های آپ‌اسکیل Arm نیست. Arm به‌وضوح موفق شده جلوه‌های گرافیکی را که در غیر این صورت به‌سختی روی GPU موبایل اجرا می‌شوند نه‌تنها قابل بازی، بلکه روان کند — و همه اینها در چارچوب بودجه مصرف توانی که گوشی‌تان را داغ نمی‌کند. اما هیچ‌چیز مجانی نیست. هر چیزی که Neural Dawn در وفاداری گرافیکی، نرخ فریم و بهره‌وری توان به دست می‌آورد، در مقابل با آرتیفکت‌های کوچک و گاهی قابل تشخیص آپ‌اسکیل هوش مصنوعی معامله می‌کند. خبر خوب این است که این فناوری‌ها می‌توانند و در نسل‌های بعدی نیز همچنان بهبود خواهند یافت.
آپ‌اسکیل، بهترین شانس موبایل برای رسیدن به گرافیک با کیفیت کنسول و PC در کف دستان ماست.
پس آیا این آینده بازی‌های موبایلی است؟ خب، فکر می‌کنم بله — دست‌کم تا حدی.
مثل همیشه، بزرگ‌ترین مشکل موبایل همان معمای کلاسیک مرغ و تخم‌مرغ است. رهگیری پرتو (ری‌تریسینگ) و آپ‌اسکیل هوش مصنوعی همچنان یک جزیره فناورانه باقی مانده‌اند که مخصوص پیشرفته‌ترین و گران‌ترین گوشی‌های هوشمند بازار است. گوشی OPPO Find X10 Pro Max که Neural Dawn را روی آن بازی کردم، مبلغ هنگفتی ۱٬۷۹۹ پوند قیمت دارد؛ با این پول می‌شد سه دستگاه PlayStation 5 خرید!
در همین حال، توسعه‌دهندگان طبیعتاً می‌خواهند بازی‌هایشان روی هر گوشی «سیب‌زمینیِ» موجود اجرا شود تا جامعه بازیکنان و درآمد بالقوه‌شان را به حداکثر برسانند. پذیرش این فناوری‌های رده‌بالا احتمالاً جایی پایین‌تر از بهینه‌سازی بازی‌ها برای اجرا روی سخت‌افزارهای میان‌رده در فهرست اولویت‌هایشان قرار دارد.
این به آن معنا نیست که آپ‌اسکیل هوش مصنوعی جایگاهی ماندگار برای خود در بازی‌های موبایلی تراش نخواهد داد. در واقع، تجربه بازی من مرا متقاعد کرده که این تقریباً به‌طور قطعی بهترین شانس موبایل برای دستیابی به وفاداری گرافیکی هم‌رده کنسول و PC در کف دستان ماست. اگر می‌خواهیم بازی‌های AAA را عیناً و به همان شکل روی گوشی‌ها ببینیم، آپ‌اسکیل کلید ماجراست. با این حال، اینکه ایده‌هایی مانند NFRU شرکت Arm یا معادل‌های آن از Qualcomm در نهایت به اکثریت بازی‌های موبایلی نسل بعد راه پیدا کنند یا نه، چیزی است که فقط باید منتظر بمانیم و ببینیم.
دیدگاهتان را بنویسید