Razumijevanje Mucanja u Video Igrama: Problem Shader Kompilacije u Unreal Engineu
Kada se spominju riječi "nestvarno" i "motor" među ljubiteljima PC igara, lako je zamisliti raskošan vizual koji igračima oduzima dah. Igra poput “Crni mit: Wukong” ili “Sijlast: Hellblade II” prikazuju moć Unreal Enginea, ali tu je i tamna strana koju mnogi igrači često doživljavaju – mucanje, odnosno stuttering, koje prati shader kompilaciju. U ovom članku istražujemo što je mucanje, kako se događa i što se poduzima da se taj problem ublaži.
Što su Shaders i Kako Funkcioniraju?
Shaderi su ključni elementi grafičkog prikaza u video igricama. To su dijelovi koda koji obavljaju specifične zadatke poput izračuna boje piksela na temelju izvora svjetlosti ili materijalnih svojstava. Dok su u ranim danima grafike shaderi bili jednostavni, današnji shaderi su kompleksni i obimni, s tisućama linija koda koje se moraju obraditi u realnom vremenu.
Nvidia i AMD: GLUT TEMA GPU-a i Shaderi
U osnovi, grafički procesor (GPU) na vašoj grafičkoj kartici ne koristi shader kod u svom sirovom obliku. Umjesto toga, upravljački program mora pretvoriti taj kod u format koji GPU može obraditi. Ovaj proces, poznat kao kompilacija shadera, predstavlja izazov jer u modernim igrama postoji desecima tisuća shader kodova koji se moraju obraditi. Kada igrač dođe do novog objekta unutar igre koji još nije imao vremena za kompilaciju shader-koda, to može rezultirati mučninom, jer članovi tima proizvode kućice da bi se shaderi prvo obradili.
Problem Shader Kompilacije i Mucanje
Mucanje koje igrači doživljavaju kada se pojavljuje nova scena ili objekt u igri upravo je rezultat tog trenutnog zastoja. Kada shaderi nisu već pripremljeni, izlazisti u igri moraju čekati da se shaderi sastave, što može trajati nekoliko milisekundi ili dulje. Ovo stvara osjećaj jittera ili mucanja dok igra pokušava obraditi veliku količinu informacija.
Nova Rješenja: PSO Precarding
U najnovijim verzijama Unreal Enginea, Epic Games implementirao je novi sistem poznat kao "PSO precarding". Ovaj metodu omogućava timovima da predmemoriraju potrebne PSO-ove (Pipeline State Objects) na temelju objekta koji se učitava. Kada se objekt učita, sustav analizira njegove materijale i druge informacije kako bi odredio koji PSO-ovi će vjerojatno biti potrebni. Na taj način, umjesto da soočava igrača s mucanjem prilikom prvog korištenja shader-a, PSO može biti unaprijed stvoren dok se igra učitava, čime se smanjuje vrijeme zastoja.
Efekti Dinamičkog Sadržaja
Jedan od izazova s ovakvim metodama je dinamički sadržaj. Igre poput Fortnite-a mogu generirati više od 30,000 PSO-ova za jednu igru ali će koristiti samo oko 10,000. Dinamička priroda sadržaja obavezuje developere na stalno ažuriranje, što može otežati održavanje stabilnog performansa u igrama.
Što Programeri Mogu Učiniti?
Iako Epic Games nudi activne rješenja za poboljšanje performansi, postoje i preporuke za programere kako bi minimalizirali probleme s mucanjem shader kompilacije. Koristan savjet uključuje korištenje najnovije verzije Unreal Engine-a i redovito profiliranje PSO-a tijekom razvoja. Osim toga, Epic naglašava da bi programeri trebali izbjegavati korištenje starijih API-ja poput DirectX 11, budući da ti stariji sustavi ne nude iste prednosti koje pruža novija tehnologija.
Uloga GPU Upravljačkih Programa
Važno je napomenuti da upravljački programi GPU-a također igraju ključnu ulogu u sprečavanju problema s mucanjem. Oni pohranjuju PSO-ove na SSD ili tvrdi disk radi brzog pristupa, dok se također pohranjuju u memoriji tijekom pokretanja igre. Epic je svjestan da cjelokupni sistem može postati spektakularno velik i aktivno radi na rješenjima za optimizaciju memorije.
Priznavanje Problema i Rješenja
Epic Games aktivno radi na rješavanju ovog problema. Prepoznavanje i dokumentiranje problema shader kompilacije ozbiljan je korak naprijed za industriju koja želi obezbijediti glatko igranje. Problem mucanja može isplatiti dodatnu pažnju koja je potrebna kako bi sve igre frizirane u hardverskim performansama mogle napredovati bez napora.
