Digital Foundry の内部: Grand Theft Auto 4 が私たちにもたらしてくれたこと

『グランド セフト オート 5』のリリースまであと 3 日です。今年最も待ち望まれているゲームの真夜中の発表会に参加する予定なら、あと 2 日近くになります。 Digital Foundry では、ゲームの PlayStation 3 バージョンと Xbox 360 バージョンの両方に関する調査結果をできるだけ早く皆さんにお届けすることを目指していますが、それまでの間、前作に敬意を表する時間をとろうと考えました。それは特に、今日私たちが行っていることやゲームへの取り組み方の多くは、5 年前の GTA4 の衝撃的なリリースと、当時私たちが制作したフェイスオフから来ているからです。

2008 年に遡ると、 での Digital Foundry の初期の頃でした。数年前、HD コンソール時代の黎明期に、当社は独自のディスクへの直接キャプチャ ソリューションを開発しました。これにより、比較の基礎となった HD コンソールからのロスレス デジタル フィードに完全にアクセスできるようになりました。 Grand Theft Auto 4 の登場により、標準のスクリーンショット ギャラリー以外にこの素材を使ってこれ以上何ができるだろうかと考えました。

これらのアセットへのアクセスにより、Beyond 3D フォーラムで最初に議論された分析形式であるピクセルカウントなどの手法への扉が開かれました。ここでは、長い水平および垂直エッジが分離および分析され、実際の画面ピクセルと比較したレンダリングされたピクセルの比率が示され、720p にスケーリングされて HDMI 経由でディスプレイに送信される前の、最終的なフレームバッファーのサイズがわかります。スクリーンショットから、GTA4 の Xbox 360 バージョンと PlayStation 3 バージョンが異なる解像度で実行されていることがわかりました。Microsoft コンソールではネイティブ 720p (2x MSAA)、PS3 ではぼかしフィルターを有効にしてアップスケールされた 1152×640 でした。

ピクセルカウントは、実証済みの方法論が実際の指標を提供して記事をより良く伝える方法の一例です。しかし、それ以上に、ゲームがどのように機能するかについての私たちの理解はまだ初期段階にあり、より良くしたいと考えていました。GTA4 は、ゲームに対する私たちの見方と、ゲームをページ上でどのように提示するかを根本的に再評価するきっかけとなったリリースでした。 – そして、これはほぼ間違いなく、今では標準的なパフォーマンス分析を受けた最初のコンソール ゲームでした。

当時はフレーム レート分析ツールはなく、現在のようにゲーム ビデオに対するパフォーマンスをプロットする手段もありませんでした。さまざまな報道機関が自信を持って両方のバージョンにパフォーマンス上の利点があると述べていたという事実は役に立ちませんでした。そこで私たちはそれについて何かをすることにしました。一般理論は非常に単純でした。純粋なデジタル出力が与えられた場合、ドロップされたフレームは、ソース コンソールの HDMI ポートから出力される最後の一意のフレームと数学的に同一であると想定します。一意のフレームを数え、重複を数えると、向かってるよ。

当時の GTA4 分析では、私たちのツールは原始的で、AviSynth ビデオ スクリプト言語用の Loren Merritt の DeDup フィルターを微調整したバージョンの形式をとっており、元々は特定のビデオ ストリームから同一のフレームを削除するように設計されていました。実際にそれらを削除するのではなく、私たちが取り組んだ改訂版では、あるフレームから次のフレームまでのパーセンテージの差をテキスト ファイルに記録するだけで、読み取り値が 0 パーセントの場合はフレームがドロップされたことを示しました。内部の累計は、最後に表示されるフレームレートの平均を計算するために保持されます。

すぐに 2 つの問題が明らかになりました。Xbox 360 のフレーム レートは本来よりも少し高いように見えましたが、PS3 の結果は 60 フレーム/秒で固定されていました。ここで学んだことは、Sony コンソールの一部のゲーム (スリムまたはスーパースリム PS3 をお持ちの場合はすべて) が HDMI 出力に小さなディザーを追加するということです。つまり、重複したフレームは 100% 同一ではないということです。最後のユニークな。 PS3 の問題を解決するために、重複フレームを構成するものの許容範囲を追加するしきい値関数を追加しました。ここでは 0.5 パーセントが功を奏しました。

Xbox 360 では、わずかに歪んだ結果は 2 つの要因に帰着しました。フレーム レートが完全にロックされていないことと、ごく少数のフレームに画面のティアリングが含まれていることです。 GTA4 の場合、これらのフレームは重複として解釈されるべきですが、以前のものとは異なるため、一意として処理されました。ここでの修正は十分に効果的でした。ティアリングは非常に特定の領域に限定されていたため、分析対象のビデオ データからそれらの領域を単純に切り取るだけでした。これは AviSynth スクリプト言語で簡単に実行できます。これは原始的な修正であり、ほとんどのゲームでは機能しませんでしたが、ここでは機能しました。これらの問題が解決されたので、私たちはコンソール ゲームでの最初のパフォーマンス分析で GTA4 に取り組みました。そのアイデアは、実際のハード データを使用してフレーム レートの騒動を完全に解決することでした。

すべての記事にパフォーマンス分析を一貫して含めることができるようになるまでには、長い時間がかかるでしょう。主な理由は、調整された「DeDup」ツールで画面の破れを追跡するのが非常に困難だったからです。しかし、もっと重要なのは、私たちが生成された指標に単に満足していなかったということです。ほとんどのコンソール ゲームの上限は 30 fps であり、エンジンにストレスがかかるとそれを下回ります。つまり、実際には、サンプル クリップが長ければ長いほど、30fps の上限に達する可能性が高く、Xbox 360 と PS3 の 2 つのバージョン間の平均が近くなります。極端な場合、1 つのバージョンが数秒間ロックアップする可能性がありますが、そのイベントは最終的な平均からはまったく明らかではありません。実際、サンプル クリップが十分に長い場合は、平均化プロセスでほとんど消去されてしまう可能性があります。

このことから私たちが学んだことは、指標には価値があるかもしれないが、コンテキストがすべてであるということです。平均フレームレート メトリクスは、フレーム レートの上限なしでベンチマークが実行される PC では機能する可能性がありますが、理想的には、ゲームが動作中にどのようにパフォーマンスするか、どこに問題が現れるかを実際に確認する必要があります。次の論理的なステップは、コンテキストに依存しない数値から離れ、分析中の実際の映像に現在のパフォーマンスを重ね合わせて、ゲームが動作中にどのように機能するかを単純に示すことでした。初歩的な DOS コマンド ライン ツールは、今日のスタンドアロン処理ツールに進化しました。

GTA4 の頃からあまり変わっていないのは、直接比較ビデオを提示する方法です。当時、私たちは GTA4 を可能な限り最高の状態で紹介し、わかりやすい方法で比較を提示することに熱心でした。オリジナルのキャプチャを最大限に活用するために、Web ページ上の 1 つのピクセルがゲーム内の 1 つのピクセルに対応するように、キャプチャを切り取って編集しました。ゲーム内のアートワークを、画面上で見るのと同じように表現するのに最適です。さまざまなアンチエイリアシング技術の効果についても言及します。

次に、ストリーミング ビデオに使用できるわずかな帯域幅でも高品質の結果が得られるように、ビデオの再生速度を落としました。最終ページまで品質を維持できるようにするために、バックエンド エンコーダーでは時間が足りないプロセッサ集中型の h.264 圧縮技術を使用して、ビデオ プレーヤーに埋め込まれている最終ファイルをエンコードします。私たち自身の PC でビデオをエンコードすると、ビデオ コンテンツ管理システムのバックエンド エンコーダーがファイルを再度エンコードして品質を損なうことがなくなります。

やがて、帯域幅が安くなったので、比較ビデオのフル 720p HD バージョン (依然として「手作業」でエンコードされている) に移行しました。そして最近では、YouTube はエンコードの問題の大部分を克服し、私たちの作業に耐えられるようになりました。私たちが調査結果を最高品質のビデオで裏付けるための重要なアイデアは、舞台裏の技術がまだ残っている間に、今後のテンプレートを設定したあのグランド・セフト・オート 4 のフェイスオフを思い起こさせると言うだけで十分です。今日は、60fps のビデオ投稿に、控えめではありますが使用されています。

リリース後も、GTA4 は私たちや他の人々に影響を与え続け、ゲーム パフォーマンス測定におけるさらなるテクニックを私たちにもたらしました。たとえば、ゲームは優れていますが、特に PS3 バージョンでは、コントローラーの反応が標準以下であると言っても過言ではありません。そのため、Neversoft の共同創設者である Mick West は、特に入力の測定に関する先駆的な Gamasutra 記事のためにこのゲームを選んだのです。ビデオゲームの遅れ。 West 氏は、高速カメラを使用して画面とコントローラーを同じショットで撮影することで、ボタンが押された瞬間からその結果として生じるアクションまでのフレーム数をカウントすることでエンドツーエンドの遅延を計算できることを発見しました。 -画面。

ディスプレイの遅延を考慮しても、ウェスト氏は GTA4 がエンドツーエンドで 166 ミリ秒 (10 フレーム) の遅延で動作すると計算しました。フラットスクリーンの遅延を含めると、これは 200 ミリ秒 (5 分の 1 秒、Kinect の領域です!) に増加します。 。 West のテストでは内部の場所、つまり路上を使用していることがわかりますが、GTA4 のパフォーマンスは劇的に変化し、その結果、コントロールからの反応レベルがはるかにわがままになります。オリジナルの Face-Off を振り返ると、PS3 バージョンのアップデートの遅さに関する当時の論争を解決するために行ったパフォーマンス分析が行われた一方で、ゲームプレイへの影響については調査されていなかったように感じます。今ゲームをプレイしてみると、Xbox 360 ではコントロールが明らかに大幅に鮮明になっていますが、PS3 では物理学 (特に車のハンドリング) のフィードバックがはるかに少なくなっています。この機能についてゲームに話を戻すと、これはビジュアルの違いと同じくらい顕著でした。

いずれにせよ、Benjamin Heckendorn のレイテンシー コントローラー モニター ボードなど、ランテシー分析の分野におけるその後のイノベーションにより、さまざまなシナリオにわたるより動的なテストの導入が可能になりましたが、ウェストがここで確立した方法論により、ゲームのラグだけでなく、ゲームのラグも測定できるようになりました。コンソール ゲームだけでなく、PC、ハンドヘルド、クラウドベースのシステムでも、PS4 リモート プレイの遅延がまったく同じ方法でテストされることを確信できます。

発売から何ヶ月も経ち、GTA4 は私たちを驚かせ続けました。 Crackdown や他のいくつかのゲームで最初の実験を行った後、タイムラプス ビデオを使用して GTA4 の都市景観を表現したら、リバティーシティがどれだけ美しく見えるだろうかと考えました。携帯電話のカメラ モードを使用して多数の一人称視点ビューをキャプチャし、1fps で記録し、編集中にスピードアップして、ゲームのテーマ曲に合わせてキューに入れました。結果は驚異的でした。GTA4 のリアルタイムの光と影のシステム、さまざまな NPC AI、大気の効果、天候のレンダリング、そして道路、海、空の交通の驚くべきシミュレーションは言うまでもなく、驚くべきショーケースでした。

その後、私たちが他のゲーム用に制作したタイムラプスは、すべてのコンポーネント システムにわたってそれほど洗練されたレベルを持っていませんでした。彼らはその必要がなかっただけです。ゲーム環境がそのように見られることは決してなく、標準的なゲームプレイ中は、おおよその効果を生み出すより安価なソリューションが見つかる可能性があります。 GTA4 が非常によく耐えているという事実は、Rockstar North チームがワールド構築のアプローチに細部まで注意を払っていたことの証拠です。実際、私たちの計算によると、これに近づいた唯一のゲームは、GTA4 の精神的な後継者であるレッド デッド リデンプションでした。これは、同じ RAGE エンジンの適応バージョンで動作し、明らかにまったく異なる世界に適応した同じシステムの多くを特徴としています。

私たちは GTA4 の本格的な続編が登場するのを 5 年間待ち続けてきましたが、ロックスター自体が 2 つの DLC パッケージ (The Lost and the Damned と The Ballad of Gay Tony) をリリースして GTA4 の世界を拡張しました。これらは、Xbox 360 の時限独占作品でしたが、最終的には PlayStation Network にも登場し、PS3 用の Blu-ray 形式でもリリースされ、グランド セフト オート 4 およびエピソード フロム リバティー シティ: コンプリート エディションの形でオリジナル ゲームにバンドルされました。そのため、最終的にゲームを永久に残し、その後継に移る前に、対処したい未完了の作業がいくつかあります。

私たちが最初に『The Lost and the Damned』と『The Ballad of Gay Tony』を見たとき、確かにパフォーマンスはそれに近いように見えました。 Complete Edition のリリースにより、エピソードからのエンジンの強化がオリジナルのゲームにロールバックされ、PlayStation 3 所有者にとっての決定版となったという噂が広まり始めました。

これらの主張には根拠があるでしょうか?オリジナル ゲームのリリース後に開発を開始した方法論とツールのおかげで、この問題を解決することができました。

エピソードではオリジナルの PS3 ゲームよりも明らかなパフォーマンスの向上が見られたという考えから始まり、その答えは完全に否定的です。最初のリリースとゲイ トニーのバラードでは市内を通る同一のルートを計画し、同じ時刻にそれをキャプチャしました。その結果、誤差の範囲内でほぼ同じパフォーマンスが得られました。このページでは、ヴィンテージ GTA4 からキャプチャされ、その後 The Ballad of Gay Tony で再訪された、ゲームの最初の運転セクションの同様のビデオが表示されます。

ただし、画質がクリーンアップされたという主張にはいくつかの利点があります。 GTA4 とそのエピソードでは、午前 7 時または午後 5 時に病院の場所にプレイヤーが出現するため、3 つのリリースすべてで同様の比較を行うことができます。 1152×640 のターゲット解像度は各タイトルで引き続き有効ですが、元のゲームのぼかしフィルターが The Ballad of Gay Tony では完全に削除され、より明るく鮮明なプレゼンテーションになっていることがわかります (ぼかしは明らかにまだ存在しています。ロスト・アンド・ザ・ダムド)。全体として、GTA4 から DLC への移行において、PS3 エンジンのパフォーマンスが明らかに向上したというようなことはまったくなく、最後の DLC でゲームの全体的な外観を改善するためにいくつかの小さな調整が加えられただけであることは明らかです。したがって、すべてのコンテンツが 1 つのパッケージに含まれているという理由だけで、購入するバージョンとしては Complete Edition が勝ちます。

これらすべてが新しい GTA5 の登場につながります。今すぐ新しいゲームについて話すことはできません。また、この記事にうっかりヒントが入り込むことを避けるために、コードのどちらかのバージョンを実際に試す前に記事を書きました。一方、ロックスター自身は、ほとんど心配する必要はないと考えている。

Rockstar North の社長 Leslie Benzies は Computer and Video Games に対し、「これはおそらく、両方のプラットフォームを並行して実行した初めてのゲームです」と語り、GTA4 は主に Xbox 360 で最初に開発されたという長年の理論をほぼ裏付けました。なぜなら、開発キットはPS3よりもはるかに早くから入手可能だったからです。 「両者の発育状況にほとんど違いはありません。どちらも非常に似ています。区別するのは難しいでしょう。」

Benzies の視点を裏付けるように、2008 年の GTA4 のデビュー以来、マルチフォーマット開発の世界は大きく前進しました。かつて Xbox 360 が、目に見えるイメージとパフォーマンスベースの利点、ゲーム制作テクニックによってクロスプラットフォーム タイトルの大部分を独占していましたが、過去 5 年間で大幅に進化し、開発者は、次世代コンソールで利用可能な 6 つの x86 CPU は言うまでもなく、Xbox 360 の 6 つの CPU ハードウェア スレッドと PS3 の 6 つの利用可能な SPU サテライト プロセッサの両方を優先するマルチコア アプローチを採用しています。そうは言っても、Rockstar はこれまでに聞いたすべてのプレゼンテーションとデモに PS3 ビルドを使用したようで、これまでに見たすべてのことは、GTA4 のサブ HD 解像度はもはや適用されないことを示唆しています – このゲームはネイティブ 720p で実行されています。それが、それが今後のバージョンであることを意味するかどうかはまだわかりませんが、その前任者が私たちに何年も前に開発を促した進化したツールと方法論を使用して、できるだけ早く報告する予定です。