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Isto é a nova geração: eis o Unreal Engine 5 rodando no PlayStation 5

Já vimos as especificações e os argumentos, mas ainda não vimos qualquer demonstração genuína de uma visão de próxima geração. Isso mudou c...

Já vimos as especificações e os argumentos, mas ainda não vimos qualquer demonstração genuína de uma visão de próxima geração. Isso mudou com a revelação do Unreal Engine 5 da Epic Games, acompanhada por uma espantosa tech demo a correr em tempo real no hardware do PlayStation 5. Custamos a acreditar na qualidade e densidade dos visuais apresentados. Imagina um mundo de jogo no qual o detalhe geométrico não tem limite, sem pop-ins e enormes distâncias visíveis. Agora imagina este nível de fidelidade sem precedentes apoiado por iluminação em tempo real totalmente dinâmica. Parece demasiado bom para ser verdade, mas o vídeo nesta página mostra que é isso que tens. Isto é a nova geração e é incrivelmente entusiasmante.

Com o Unreal Engine 5, a Epic procura libertar os programadores das restrições nas contagens de polígonos e draw calls, permitir aos artistas simplesmente usar os seus modelos ZBrush e dados da fotogrametria na qualidade máxima. Não é preciso simplificar modelos para respeitar alvos de performance, não há necessidade de gerar LOD. O novo sistema UE5, chamado Nanite, faz isso por ti. Além disso, a iluminação global permitida pela nova tecnologia Lumen da Epic assegura iluminação correcta com fenomenal realismo.
Qual nível de detalhes temos aqui? A demo "Lumen in the Land of Nanite" inclui uma aproximação a uma estátua construída a partir de 33 milhões de triângulos com texturas 8K. É apresentada na sua fidelidade máxima, sem necessidade de interferência do programador. Passando para a sala seguinte, a demo surpreende com 485 dessas mesmas estátuas, todas apresentadas na mesma qualidade máxima. São 16 mil milhões de triângulos ao todo, a correr suavemente na cena. Parece impossível, mas o que a próxima geração entrega são ferramentas para alcançar uma velha visão de renderização que parecia inalcançável, até agora. Tivemos uma apresentação com a Epic Games e tivemos a oportunidade de falar com Tim Sweeney, CEO, Kim Libreri, CTO, e com Nick Penwarden, VP de engenharia.
"Sabes, a filosofia nisto remonta até aos anos 80 e à ideia de REYES: Render Everything Your Eye Sees (Renderiza Tudo o que os Teus Olhos Vêem)," diz Tim Sweeney. "É um acrónimo divertido que significa que com detalhe infinito disponível, é o trabalho do motor determinar quantos pixeis precisam ser desenhados para o apresentar. Não significa desenhar todos os 10 mil milhões de polígonos a cada fotograma porque alguns deles são muito, muito mais pequenos do que um pixel. Significa ser capaz de renderizar e uma aproximação disso que enverga todo o detalhe que és capaz de perceber e assim que chegas a esse ponto, terminaste a geometria. Não podes fazer mais nada. E se geraste mais polígonos, não o vais notar porque simplesmente contribuem infinitamente para cada pixel no ecrã."
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O trailer oficial da Epic Games chamado 'Lumen in the Land of Nanite', tecnologia vista a correr em tempo real em hardware PlayStation 5.

Resumindo, a cena é renderizada através do UE5 num esquema triângulo-por-pixel e o utilizador apenas vê o que quer ver. Soa ridiculamente simples, mas é o culminar de mais de três anos de pesquisa e desenvolvimento, liderado pelo director de gráficos na Epic Games, Brian Karis. O UE5, pelo menos na próxima geração, é a realização do motor micro-polígono e, apesar de ter sido demonstrado especificamente no PS5, é um esforço multi-plataformas, tal como os motores anteriores.
"As principais funcionalidades que vamos estrear funcionam em todas os consoles de próxima geração," diz Sweeney. "Não temos comparações de performance e não podemos compartilhar comparações de performance, mas é um conjunto de funcionalidades com o qual podes contar nessa geração, especialmente a geometria micro poligonar na tecnologia Nanite e a iluminação global em tempo real com a Lumen."
O UE5 terá o seu primeiro lançamento público no início de 2021, Fortnite transitará do UE4 mais tarde. Ao contrário do UE4, a nova versão do motor não é um início do zero. Tem os mesmos alvos que o UE4, significando que correrá em tudo desde os mais poderosos equipamentos PC a velhos dispositivos iOS e Android, englobando as actuais consolas - incluindo a Switch. Obviamente, não esperes pelo mesmo nível de fidelidade como aquele visto na experiência de próxima geração revelada pela Epic.
"Para manter a compatibilidade com as plataformas de anterior geração, temos uma cadeia de conteúdos de próxima geração através da qual constróis os teus assets ou os importas com o maior nível de qualidade, um nível de qualidade cinematográfico que correrás directamente nas consolas de próxima geração," continua Sweeney. "O motor providencia e providenciará mais pontos de adaptação para baixar a resolução para o teu conteúdo correr em qualquer coisa, desde dispositivos iOS e Android com vários anos. Por isso, constróis o conteúdo uma vez e depois podes exportá-lo para tudo e podes construir o mesmo jogo em todos esses sistemas, mas tens um nível diferente de fidelidade gráfica."
A Epic salienta o seu forte empenho à interoperabilidade da sua nova tecnologia ao longo de vários sistemas, apesar de a demonstrar numa PlayStation 5 para a qual a Sony destacou a necessidade de uma largura de banda extrema para o armazenamento. A Microsoft desenvolveu a DirectX 12 Ultimate, que também inclui uma melhoria radical sobre a forma como o armazenamento é gerido no PC, mas aparentemente, a companhia não se apoiará muito nas forças de qualquer sistema. No entanto, após a nossa entrevista, a Epic confirmou que os primitivos sistemas shader de próxima geração são usados no UE5, mas apenas quando a aceleração hardware providencia resultados suficientemente mais rápido do que descreve como os seus 'shaders computacionais incrivelmente optimizados'.

John Linneman e Alex Battaglia do Digital Foundry falam do Unreal Engine 5 e da demonstração.

"Um número de diferentes componentes são necessários para renderizar com este nível de detalhe, certo?" diz Sweeney. "Um deles é a performance GPU e a arquitectura GPU para desenhar uma quantidade incrível de geometria como esta que falamos, um número muito grande de teraflops é necessário para isto. A outra é a capacidade para carregar e fazer stream de forma eficiente. Um dos maiores esforços feitos, e que ainda decorre com o UE5, é a optimização para o armazenamento de próxima geração tornar o loading mais rápido em múltiplos da atual performance. Não apenas um pouco mais rápido, mas muito mais rápido, por isso, podes trazer esta geometria e apresentá-la, apesar de não caber tudo e a memória, sabes, tirar proveito das arquitecturas SSD de próxima geração e tudo o resto...A Sony será pioneira com a arquitectura da PlayStation 5. Tem um sistema de armazenamento divinal que está muito além dos PCs, pega num PC topo de gama com um SSD, especialmente se forNVMe, e também terás uma performance espantosa.
Mas é o invocar da REYES que me marcou especialmente. A tech demo UE5 não apresenta um nível extremo de detalhe ao perto, também entrega distâncias de visão enormes e sem evidências de pop-in. Tudo é ininterrupto, consistente. Qual é o segredo? "Suponho que o segredo é que a Nanite procura renderizar com eficácia um triângulo por pixel, e quando chegas a esse nível de detalhe, o tipo de mudanças no LOD são imperceptíveis," respondeu Nick Penwarden. "Essa é a ideia da Render Everything Your Eye Sees," acrescenta Tim Sweeney. "Renderiza tanta coisa que se renderizares mais não vais perceber a diferença, depois consoante a quantidade de detalhe que renderizamos muda, não serás capaz de perceber a diferença."
Resumidamente, essa é a definição de um motor micro-poligonar. O custo em termos de recursos GPU provavelmente será muito elevado, mas com a próxima geração, existe poder para o alcançar e as vantagens são evidentes. Renderizar um triângulo por pixel basicamente significa que a performance escala em conjunto com a resolução. "É interessante, funciona muito bem com a nossa técnica de resolução dinâmica," acrescenta Penwarden. "Por isso, quando a carga GPU aumenta, podes baixar um pouco a resolução do ecrã e depois podemos adaptar-nos a isso. Na demo, usamos resolução dinâmica, apesar de acabar por renderizar a 1440p na maioria do tempo."

Penwarden também confirmou que o sistema de acumulação temporal visto no UE4, que basicamente adiciona detalhe de fotogramas anteriores para aumentar a resolução no fotograma actual, também é usada no UE5 e nesta demo. A transparência da Epic sobre isto é impressionante. Passámos muito tempo a analisar imagens PNG 3840x2160 sem compressão que a companhia nos deu. Desafiam a contagem de pixeis, a resolução enquanto métrica torna-se basicamente insignificante tal como acontece, por assim dizer, num filme Blu-ray. Mas a acumulação temporal faz muito mais pelo UE5 do que apenas anti-aliasing e reconstrução de imagem, solidifica o sistema Lumen.

"A acumulação temporal, mais do que apenas anti-aliasing temporal normal, é uma parte fundamental de como somos capazes de tornar tudo tão bom quanto isto," diz Kim Libreri. "A iluminação global, sem inteligência temporal, ainda não há forma de o alcançar em hardware. Estamos a apostar mais na compreensão de como a temporal nos pode ajudar e isto gerou imensos ganhos na qualidade devido ao uso da componente temporal. É a forma como nos aproximamos da renderização no cinema, sem as amostras (e não são apenas amostras screen-space, existem imensas coisas que podes fazer para acumular temporalmente), a iluminação global não resultaria tão bem sem ela."
O próprio Liberi tem um premiado currículo na indústria do cinema, área na qual o UE4 se tornou cada vez mais influente. Ele está especialmente entusiasmado com a ideia de uma corrente de trabalho universal que permite aos assets de qualidade idêntica serem usados em todas as áreas. "Muito disto vem do facto de termos estes dois extremos. Temos pessoas a criar jogos mobile com o UE4 e temos pessoas a criar o Mandalorian com o UE4 e a tentar solucionar como podemos ter uma forma unificada para todos trabalharem, para não existir um ponto de pressão," diz. "Sabes, o tempo das pessoas deve ser passado a criar jogos fantásticos e gameplay fantástica e não necessariamente nas minuciosidades da criação de assets, o tédio do uso de técnicas velhas com mais de uma década que foram empregues para produzires os teus cenários."
Para provar isto, a demo do UE5 a correr na PS5 usa assets com toda a sua fidelidade tirados da biblioteca Quixel Megascans, não são as versões mais simplificadas desenhadas para videojogos com texturas 8K. Libreri acrescenta: "A prova está nos cenários da demo, metade da equipa eram veteranos da Epic especializados em cenários, a outra metade eram novatos, vindos da indústria do cinema e que pegaram no motor como patos a entrar na água porque não tiveram de se preocupar com uma barreira ou criar mapas normais, misturas em baixa resolução para melhor emular a alta resolução, não fez diferença para nós."
Ray tracing terá suporte no UE5, mas está apenas a dar os primeiros passos no UE4.
E assim termina a apresentação Unreal Engine da Epic. Para o desenvolvimento de jogos na próxima geração, detalhe e iluminação sem precedentes combinado com a tecnologia para entregar assets com detalhe louco com toda a fidelidade que a resolução de renderização permite, combinado com sistemas de áudio, animação e físicas melhorados. Entretanto, a respeito das preocupações sobre custos e esforços necessários para um verdadeiro salto na qualidade entre gerações, a estratégia da Epic está na entrega de ferramentas fáceis de usar para todos os criadores, enquanto unifica a tecnologia e os assets necessários para trabalhar desde os mais pequenos projectos indie até aos maiores filmes. Ao mesmo tempo, Sweeney promete uma transição suave do UE4 para o UE5."
"Estamos actualmente no Unreal Engine 4.25, que é o 25º na série. Ao passar para o UE5, o custo para os programadores e a sua complexidade será como passar por algumas destas actualizações pequenas, pela qual passam ocasionalmente. Queremos que a comunidade venha connosco o mais rápido possível, para não termos os que ficam para trás, presos com as funcionalidades de anterior geração daqui a uns anos."
Os anúncios de hoje vão além do UE5, a Epic está a abrir uma infraestrutura online usada em Fortnite para qualquer programador que queira, mesmo que o jogo em si não corra no Unreal Egine e esteja apenas no Steam. Isto inclui acesso à infraestrutura de servidores da Epic e funcionalidade crossplay aceite por todas as fabricantes de consolas. Mas é a demo tecnológica 'Lumen in the Land of Nanite' a correr na PlayStation 5 que vai atrair mais atenções e sem surpresas.

Após a desilusão da revelação de gameplay Xbox Series X na semana passada, que não parecia apresentar a Xbox Series X ou sequer muito gameplay, surgiram preocupações sobre a próxima geração: até que ponto podem as consolas oferecer um salto dramático sobre os jogos que temos hoje? A tech demo do Unreal Engine 5 dá-nos uma entusiasmante resposta. Um nível de detalhe e fidelidade nunca antes visto e, aparentemente, ainda há mais. Ray-tracing acelerado por hardware terá suporte no Unreal Engine 5, por exemplo, mas não está na tech demo da PS5. Em breve teremos mais sobre esta peça espantosa de tecnologia, mas entretanto, desfruta da primeira amostra do que a próxima geração consegue realmente oferecer.

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