PlayStation 4 Pro e le migliorie dei giochi a 1080p

Stando alle dichiarazioni di Sony, Playstation 4 PRO è un prodotto pensato principalmente per portare la risoluzione 4K ed il formato video HDR nel mondo delle console. Dal punto di vista della comunicazione è una scelta perfettamente comprensibile: per l'utente comune framerate, antialiasing, depth of field, ed altre nozioni altamente tecniche potrebbero essere informazioni indigeribili, probabilmente persino fuorvianti.
Ma oggi, vista la scarsa diffusione nelle nostre case di schermi 4K, gran parte dei giocatori interessati all'acquisto della Playstation 4 Pro fa sempre la stessa domanda: "quali sono le migliorie che Ps4 PRO apporta ai giochi in 1080p?".
In questo articolo ci concentreremo su questo aspetto, andando a recuperare ed analizzare una serie dichiarazioni degli sviluppatori arrivate in questi giorni.
Prima però, sono doverose due premesse: Sony non ha posto alcun vincolo sull'uso della potenza di Ps4 PRO, se non l'assoluta compatibilità dei giochi con il modello originale, ed il frame rate dei titolo potrà essere migliorato, ma sono nelle modalità Single Player. In tutte le modalità multiplayer resterà uguale su entrambe le console.

Minima spesa, massima resa?

Nei mesi successivi all'annuncio di Ps4 PRO, tanti giocatori si sono chiesti quali potessero essere gli sforzi produttivi necessari per ottimizzare un prodotto già disponibile sulla console "base", rendendolo così compatibile con la nuova versione dell'hardware. In verità rispondere a questa domanda è difficile: i team di sviluppo potranno decidere di sbloccare qualche miglioria grafica lavorando il minimo sindacale, magari accendendo qualche effetto di post-processing o sbloccando risoluzione e framerate.

Anche senza applicarsi troppo, insomma, è davvero possibile ottenere risultati migliori. Tenendo conto del fatto che la GPU della PS4 PRO è oltre il doppio più potente dell'originale, che la console può sfruttare 1GB di memoria in più e che la CPU è solo il 30% più potente, ecco cosa potete aspettarvi con il "minimo sforzo da parte degli sviluppatori":

- Risoluzione nativa minima di 1080p (molti giochi PS4 non sono in 1080p nativi, ma vengono invece upscalati, o sfruttano una risoluzione dinamica)
- Filtri anti-aliasing migliori (Supersampling)
- Frame rate più alti o semplicemente più stabili
- Texture più definite e filtri anasitropici

L'antialiasing tramite Downscale: il Supersampling

Quasi tutti i team che supportano PS4 PRO, dichiarano che i loro titoli, se visualizzati a 1080p, avranno una "definizione migliore", una "pulizia dell'immagine superiore", oppure "immagini più stabili e prive di scalette". Tutte queste dichiarazioni sono legate al fatto che la maggiore potenza della GPU permetterà di renderizzare qualsiasi gioco PS4 ad una risoluzione nativa superiore ai 1920x1080 pixel.
Per alcuni lettori meno smaliziati potrà sembrare strano, ma prendere un'immagine ad una certa risoluzione e "rimpicciolirla", in gergo "scalarla" - in inglese "downscale" - produce immagini più belle: bordi ed angoli sono più smussati, si riducono le scalettature, e parte dei dettagli aggiuntivi dell'immagine originale viene conservata durante il processo.
Semplificando (molto) il concetto: uno dei più efficaci e pesanti algoritmi per ridurre l'aliasing è il supersampling, un processo che consiste nel renderizzare un'immagine ad una risoluzione superiore a quella necessaria, e poi scalarla a quella dello schermo su cui andrà visualizzata. E' in pratica questo processo che gli sviluppatori stanno applicando a quasi tutti i giochi che supportano PS4 PRO, in quanto necessita del minimo sforzo a livello di programmazione ed influisce positivamente sulla qualità dell'immagine.

Da 30 fps a 60 fps? Possibile, ma non sempre

Sony parla genericamente, in tutti i comunicati ufficiali, di frame rate più stabile o migliorato, ma non parla mai esplicitamente di un raddoppio del frame rate da 30fps a 60fps su Ps4 PRO.
La questione è poco chiara e molti giocatori si chiedono se il "raddoppio del frame rate" sia cosa certa sulla nuova console. Sebbene la GPU di Ps4 PRO sia potente più del doppio della versione originale, e quindi teoricamente in grado di sostenere il salto da 30 a 60fps (a parità di risoluzione), il collo di bottiglia delle prestazioni potrebbe essere la CPU, il cui miglioramento (+30%) non sempre sarà sufficiente a garantire per tutti i giochi questo tipo di risultato, ma anche la banda passante della memoria in alcuni casi sembra essere un limite.
In ogni caso non è solo questione di potenza: tramite le dovute ottimizzazioni del codice (ad esempio spostando parte dei calcoli effettuati dalla CPU alla GPU) il raddoppio del frame rate potrebbe diventare un'eventualità più frequente nei giochi su PS4 PRO, anche se è improbabile vedere questo tipo di ottimizzazioni prima del 2017.
Venendo ad esaminare qualche caso importante, possiamo analizzare i risultati ottenuti da Rise of the Tomb Raider: gli sviluppatori sono riusciti a raggiungere i 60fps a 1080p (rispetto ai 30fps della versione PS4), ma con un frame rate non stabile, afflitto quindi da occasionali cali.
In Uncharted 4 il frame rate resta ancorato ai 30fps anche a 1080p: il gioco a quanto pare sarà renderizzato alla risoluzione nativa di 1440p e godrà quindi solo di un antialiasing leggermente migliore. Essendo un gioco uscito da tempo, probabilmente Sony non ha voluto investire le risorse necessarie per un'ottimizzazione di questo livello. Più in generale gli sviluppatori devono fare molta attenzione quando attivano le migliore su PS4 PRO per gli schermi a 1080p, per non cadere nel paradosso che pur avendo un'immagine più pulita (grazie al super sampling) alcuni giochi come The Last of Us, Skyrim Special Edition, Deus Ex e Watch Dogs 2, soffrono di frame rate meno stabili rispetto alla versione PS4 normale. Ovviamente con la dovuta ottimizzazione questo tipo di problemi non dovrebbero accadere e si spera che arrivino presto patch correttive.

E le Texture?

This or thatKilling Floor 2 è uno di quei giochi che che viene migliorato dalla PS4 PRO a prescindere che venga mostrato su uno schermo a 1080p o 4k.
Sulla nuova console Sony il gioco viene sempre renderizzato alla risoluzione nativa 1800p (3200x1800 pixel),quando viene mostrato su una Tv 4K, viene upscalato, quando viene mostrato su una Tv 1080p, viene downscalato a 1080p.
Nel primo caso l'immagine subisce il classico degrado dovuto all'aumento artificiale di risoluzione (generalmente l'immagine appare più sfuocata rispetto a quella nativa), nel secondo caso usufruisce dei benefici derivanti da una specie di supersampling. Questo tipo di soluzioni sarà comune nei giochi tecnicamente più leggeri, ad esempio anche Hitman segue la stessa filosofia.Abbiamo tenuto da parte l'argomento "texture" per amor di chiarezza. La PS4 PRO ha 1 GB di memoria in più (di cui 512 mega disponibili per i giochi) oltre che una banda passante appena più veloce, che consentirebbe un certo margine di miglioramento della risoluzione delle texture in quasi tutti i giochi. Essendo però la quantità di memoria in più abbastanza esigua (sopratutto per i titoli tripla A), solo alcuni giochi potranno effettivamente mettere in mostra di texture migliori su PS4 PRO.
Uno tra questi è Killing Floor 2 di Tripwire Interactive. Gli sviluppatori dicono di aver sfruttato sia la maggiore potenza della GPU, sia il piccolo quantitativo di memoria in più: il gioco utilizzerà texture più definite ed anche le ombre dinamiche saranno renderizzate ad una risoluzione più alta. Si parla inoltre di un frame rate aumentato, ma non vengono citati dati specifici, saranno probabilmente 60fps con qualche calo.

Feature grafiche aggiuntive: Rise of the Tomb Rider

Il titolo Crystal Dynamic è l'esempio perfetto di ottimizzazione che gli sviluppatori dovrebbero offrire agli utenti PS4 PRO. Sono infatti tre le opzioni fra cui è possibile scegliere: selezionando l'opzione 4K, la potenza della console sarà sfruttata per ottenere tale risoluzione (upscalata da una risoluzione nativa superiore al 1080p); scegliendo High Frame Rate il gioco tenterà invece di mantenere il massimo frame rate possibile in ogni situazione. Infine abbiamo Enriched Visuals, forse la più interessante, che migliora sensibilmente il motore grafico grazie a diversi effetti aggiuntivi. Questo l'elenco delle aggiunte:

- Hardware Tesselation (materiali più realistici)
- Anisitropic Filtering (filtri sulle texture migliori)
- Additional Dinamic Foliage (vegetazione più fitta ed animata in modo realistico)
- Level of Detail (maggior numero di poligoni per gli oggetti a breve e lunga distanza)
- Cinematic Hair (qualità della simulazione dei capelli molto migliorata)
- Sun Soft Shadow (aggiunto uno strato di ombre derivanti dalla luce del sole)
- Depth of Field (sfocatura di campo migliorata)

Per una spiegazione più dettagliata di ciascuna di queste feature vi consigliamo di dare un'occhiata qui.

Rise of The Tomb Raider sembra insomma uno dei migliori "titoli di lancio" di Ps4 PRO, e gli sviluppatori hanno deciso di ottimizzare seriamente il gioco e farlo spiccare tra la folla, con caratteristiche ed opzioni grafiche uniche nel panorama console. Aiutati, forse, dalla flessibilità del motore grafico che già nella sua incarnazione PC presentava molte di queste migliorie. Una scelta che premierà gli early adopter e speriamo anche Crystal Dynamic.

Altri esempi: da Horizon a Ratchet & Clank

Horizon Zero Dawn è una delle esclusive graficamente più poderose in uscita su PS4, e su Ps4 PRO avrà una serie di migliorie che potremmo definire abbastanza standard. Il primo upgrade è l'uso del supersampling, ma Guerrilla sta cercando di migliorare la qualità delle ombre e del filtro anasitropico, che agisce sull'aspetto delle texture man mano che si allontano dal punto di vista dell'utente. Queste migliorie, tuttavia, non sono ancora definitive: ne sapremo di più quando il gioco uscirà ufficialmente, il 1 Marzo 2017.

Il nuovo Hitman, quando verrà visualizzato su uno schermo 1080p, girerà ancora a 30 fps, ma l'aspetto grafico verrà migliorato in primis tramite un migliore algoritmo di antialiasing. La risoluzione nativa non è stata resa nota ma è superiore ai 1080p. Hitman si fa notare perché gli sviluppatori sono tra i pochi ad aver dichiarato una riscrittura degli shader dei materiali riflettenti, e l'uso di "texture più definite" grazie alla maggiore quantità di memoria disponibile sulla PRO. Da citare un particolare: in 4K il gioco renderizza l'interfaccia di gioco in 4K nativi, applicandola successivamente sull'immagine di gioco, che invece è upscalata. Una soluzione che speriamo venga adottata da molti team, in quanto il processo di upscaling peggiora la definizione e la qualità dei testi dell'interfaccia.
Ratchet & Clank a 1080p sarà ottimizzato tramite l'uso del supersampling, ma non ci sono altri dettagli in merito, se non che gli sviluppatori parlano di una nuova tecnica pensata per ridurre le scalette e chiamata "temporal injection". Forse una qualche forma di temporal antialiasing? In ogni caso Ratchet & Clank è il classico supporto "quasi automatico" garantito dalla maggiore potenza della PRO.

In conclusione vogliamo citare Paragon, il non troppo eccelso free to play di Epic Games, per sottolineare la totale libertà lasciata agli sviluppatori nell'usare l'hardware di PS4 PRO. Oltre a supportare i 4K (nativi o upscalati non è dato saperlo) il gioco offre una speciale modalità a 1080p che presenta una serie di migliorie tra cui motion blur, texture procedurali ed effetti speciali aggiuntivi come ad esempio i "god rays" (i raggi di luce volumetrici che filtrano dalle nuvole). Fin qui nulla di eclatante, se non che Epic avrebbe inserito una modalità in cui l'upscale in 4K viene effettuato dall'immagine in 1080p, mantenendo quindi le migliore grafiche che ad una risoluzione così alta il gioco non potrebbe sostenere. Ovviamente il risultato finale deve tenere conto di un enorme compromesso: neppure lo scaler più avanzato può garantire una definizione decente partendo da 1080p ed arrivando fino ai 4K! Se volete approfondire il significato dei termini tecnici utilizzati in questo articolo cliccate qui.