Visuels brillants et douleurs de croissance examen de la première génération de jeux conçus avec Unreal Engine 5

Visuels éclatants et douleurs de croissance examen de la première génération de jeux créés avec Unreal Engine 5

L’Unreal Engine 5 a été annoncé il y a plus de trois ans et nous ne voyons que maintenant la première vague de jeux tiers UE5 sur PC et consoles. Pour le public sur PC, ces lancements sont à la fois excitants et effrayants – nous voyons enfin tous les effets visuels promis par Epic avec Lumen, Nanite et les Virtual Shadow Maps, mais nous avons également eu une série de titres UE4 qui ont révélé une utilisation médiocre du processeur et des saccades intrusives.

Avec ces émotions contradictoires à l’esprit, j’ai pensé qu’il serait intéressant de faire un tour d’horizon de la première génération de sorties UE5 afin d’identifier les aspects positifs, excellents et moins excellents de ces titres – un premier baromètre, si vous voulez, pour voir comment les développeurs maîtrisent le moteur sur PC et ce que cela signifie pour l’avenir de l’UE5 sur cette plateforme.

L’objectif ici n’est pas de couvrir en détail chaque jeu, mais plutôt de donner un pot-pourri d’impressions après avoir testé une variété de jeux, y compris des démos de Jusant, Robocop: Rogue City et The Talos Principle 2, ainsi que les sorties complètes de Remnant 2, Immortals of Aveum, Lords of the Fallen, Desordre, Fort Solis et Layers of Fear.

Commençons par ce qu’Unreal a annoncé au départ : ces fonctionnalités graphiques tant vantées d’Unreal Engine 5. Comment se comportent Lumen, Nanite et les Virtual Shadow Maps sur PC ?

Honnêtement, je pense qu’ils répondent aux attentes dans les premiers titres dans lesquels je les ai vus utilisés. Dans The Talos Principle 2, par exemple, nous voyons Croteam utiliser intensivement ces trois technologies avec un grand effet.

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En commençant par Lumen, une chose que j’ai remarquée, c’est que vous pouvez ajuster cette fonctionnalité directement avec le réglage d’éclairage global (GI) dans le menu des options ; c’est un paramètre de qualité global dans UE5, donc je m’attends à le voir dans de nombreux jeux. Dans The Talos Principle 2, en passant au réglage de luminosité globale moyenne, vous pouvez voir à quoi ressemble le monde sans Lumen – et il y a une énorme différence de qualité d’éclairage, avec l’éclairage rebondissant local de Lumen et l’ombrage de l’éclairage du ciel qui contraste nettement avec le SDFAO de secours (sGameTopiced distance fields ambient occlusion) et les autres techniques de rasterisation que peut utiliser le moteur. Lumen est super là.

C’est la même chose dans Jusant – et cette démo est peut-être la meilleure démonstration de Lumen jusqu’à présent, car le jeu a presque tous les détails de texture, ce qui met en évidence l’impact de l’éclairage de surface, tandis que les artistes ont utilisé la technologie pour renforcer le contraste visuel dans chaque partie de la démo. C’est une utilisation artistique géniale de la GI qui semble contourner les limitations de Lumen, avec des lumières ou des bloqueurs non motivés placés pour obtenir un résultat final convaincant.

Alors que mes premières impressions de Lumen sont excellentes d’un point de vue visuel, il n’a pas toujours été déployé de la manière que je préfère. Presque tous les titres UE5 sortis n’utilisent que la version logicielle de Lumen, qui n’utilise pas les capacités matérielles des GPU modernes pour accélérer la vitesse des calculs de ray tracing – ce qui entraîne une baisse de la qualité des réflexions, par exemple. Par exemple, Lords of the Fallen souffre d’artefacts en espace écran et d’une apparence un peu floue de ses réflexions sur l’eau. Ce jeu présente également des fuites de lumière dans certaines zones, avec la lumière du soleil apparaissant dans ce qui devrait être des grottes sombres ; un problème similaire se produit dans The Talos Principle 2, où les surfaces émissives comme les câbles d’alimentation lumineux souffrent de limitations évidentes en espace écran, la lumière disparaissant lorsque l’objet qui la produit est occulté par la caméra.

Les compromis entre performance et qualité de Lumen en mode logiciel sont souvent visibles, en particulier dans les jeux avec de nombreuses surfaces réfléchissantes, donc je pense que plus de titres devraient proposer une option de Lumen matériel dans leurs menus, comme le fait Fortnite et Desordre. Cela vous permet d’obtenir un éclairage et des détails d’objet plus précis dans les réflexions et l’éclairage rebondissant, avec une petite pénalité de performance sur la plupart des GPU.

Fort Solis est un bon exemple de l’impact que peut avoir le matériel Lumen. Le jeu est livré avec uniquement du Lumen logiciel, mais il est possible d’activer le Lumen matériel grâce à une modification du jeu. C’est une grande amélioration étant donné la dépendance du jeu vis-à-vis des surfaces émissives, le Lumen matériel résout les problèmes de sous-échantillonnage dans de nombreuses scènes, qui se manifestent par une instabilité et un effet “bouillonnant” sur la lumière provenant des surfaces émissives.

En plus d’offrir le Lumen matériel en option, j’aimerais également que plus de développeurs de jeux utilisant l’Unreal Engine 5 proposent des options visuelles comme celles présentes dans Desordre. Outre le Lumen matériel, ce jeu inclut un réglage pour l’éclairage de collision basé sur le lancer de rayons matériel, qui utilise le lancer de rayons pour ombrer les objets dans les réflexions plutôt que le cache de surface de l’Unreal Engine 5 de faible qualité, ce qui élimine l’aliasing et les textures de résolution inférieure visibles dans les réflexions. Desordre dispose également d’un réglage RTXDI qui gère l’éclairage émissif et tout l’éclairage direct avec un lancer de rayons précis, ajoutant ainsi une couche de réalisme supplémentaire dans le monde du jeu, et il y a même une option d’éclairage par lancer de rayons, de sorte que les objets dans les réflexions montrent les réflexions et un éclairage par rebonds précis.

Desordre offre donc une grande échelle allant du RT logiciel de niveau console au lancer de rayons de haute qualité. Je ne m’attends pas à ce que chaque développeur ajoute des fonctionnalités lourdes ou spécifiques à Nvidia telles que le RTXDI ou le lancer de rayons, mais pouvoir activer le Lumen matériel et l’éclairage de collision RT est essentiel pour permettre aux versions PC de dépasser les consoles – et ces fonctionnalités sont toujours incluses dans le moteur et sont simplement des variables. En plus d’offrir une meilleure fidélité à l’heure actuelle, ces fonctionnalités permettent également aux jeux contemporains d’avoir une apparence encore meilleure sur les futures cartes graphiques. (Pour obtenir de meilleures performances dès maintenant, une optimisation facile consiste à réduire les paramètres de GI et de réflexion à leur valeur avant-dernière, ce qui offre un grand avantage en termes de performances et est souvent utilisé dans les jeux Unreal Engine 5 pour consoles.)

Alors que Lumen, Nanite et les Virtual Shadow Maps (VSM) sont des fonctionnalités clés de l’Unreal Engine 5, la plupart des versions de l’Unreal Engine 5 n’utilisent pas les trois à la fois. Remnant 2 n’utilise pas Lumen (malgré le fait que son agencement aléatoire serait logiquement adapté à l’éclairage dynamique de Lumen), Lords of the Fallen 2 saute VSM, et Layers of Fear abandonne à la fois Nanite et VSM. J’imagine que le temps de QA et les préoccupations de performances des consoles sont à blâmer pour certaines de ces omissions, mais j’aimerais voir la possibilité d’activer et de désactiver VSM et Nanite de base dans le menu, tout comme nous le faisons souvent avec Lumen en utilisant le paramètre de menu GI.

Par exemple, les Virtual Shadow Maps ajoutent beaucoup aux visuels de Lords of the Fallen, comme nous pouvons le voir en utilisant l’Unreal Engine Unlocker de Frans Bouma – alors pourquoi cela ne pourrait-il pas être une option de menu plutôt qu’une modification utilisateur ? Les développeurs de Remnant 2 ont effectivement fait cela, avec un réglage détaillé des ombres qui active ou désactive VSM, vous permettant de choisir entre performances et fidélité. Plus d’options sont toujours formidables pour l’utilisateur, en particulier celles qui permettent au jeu de bien s’adapter à l’avenir.

Curieusement, Remnant 2 propose également l’option d’activer et de désactiver la géométrie détaillée, ce qui désactive Nanite en fonction des variables de la console. Cela affiche une géométrie statique de qualité inférieure, qui correspond selon moi à la fonction de secours de Nanite, prévue pour les plates-formes qui ne le prennent pas en charge. Le fait de le rendre explicitement disponible en tant qu’option pour ceux qui souhaitent des performances plus élevées est plutôt intéressant, et j’aime beaucoup l’idée de rendre les Virtual Shadow Maps ou Nanite activables dans les options, de sorte que les titres Unreal Engine 5 puissent bien fonctionner maintenant et s’adapter à l’avenir.

Revenons à Lumen, une chose qui m’a surpris, c’est que dans certains titres, cela ne semble pas aussi évident que dans les premières démonstrations de la technologie. Par exemple, toute l’introduction de Lords of the Fallen 2 semblait presque indiquer que Lumen ne fonctionnait pas correctement, avec presque aucun éclairage indirect – mais les zones ultérieures du jeu montrent plus clairement le type de RTGI par pixel. Je pense que les développeurs du jeu injectent des lumières “fausses” dans les environnements du jeu pour les éclaircir pour des raisons de gameplay, mais cela tue également complètement la qualité de Lumen – peut-être un symptôme du fait que les environnements du jeu ont été conçus sans tenir compte de Lumen.

Par conséquent, le fait qu’un jeu utilise Lumen ne signifie pas que chaque scène possède le niveau de fidélité d’éclairage que nous avons vu lors de la première présentation – il appartient vraiment au développeur de tirer parti de la technologie d’une manière fidèle et d’une excellente qualité qui sert également le gameplay.

En ce qui concerne les performances et l’expérience utilisateur, je tiens à féliciter cette première série de titres UE5 pour offrir des options de qualité d’image bien meilleures que leurs prédécesseurs UE4. Presque tous les titres UE5 que j’ai testés offraient DLSS, FSR2, XeSS et Unreal Engine TSR. J’adore le fait que nous soyons enfin à un stade où toutes les options de reconstruction des vendeurs sont disponibles – et je suis sûr que le fait que ce soient tous des plugins faciles à installer fait que cela relève largement d’un problème d’interface utilisateur plutôt que d’une implémentation technique plus profonde.

Cependant, je pense qu’il y a ici des bonnes pratiques – et je souhaite souligner comment Lords of the Fallen et Jusant ont fourni ces options. Dans Lords of the Fallen, vous pouvez passer d’un upscaler à un autre, mais le jeu utilise TSR si vous utilisez le curseur de pourcentage de résolution, ce que j’aime beaucoup. De plus, Jusant vous permet de choisir n’importe quelle technique de reconstruction et le curseur de pourcentage de résolution contrôle la résolution d’entrée pour toutes ces techniques (bien qu’il n’y ait aucun pourcentage indiqué, ce qui n’est pas idéal). Quoi qu’il en soit, il est bon de permettre un accès facile à tous ces upscalers avec un contrôle de résolution très fin.

Qu’en est-il du problème classique d’Unreal Engine : le ralentissement de la compilation des shaders ? Ici, je peux rapporter des choses à la fois positives et moins positives. Pour commencer, les neuf titres UE5 que j’ai testés pour cet article géraient mieux la compilation des shaders que presque tous les titres UE4 que j’ai testés pour Digital Foundry, car tous semblent utiliser la pré-compilation automatisée des shaders en temps réel fournie avec l’UE5.1+. Ce système trie les permutations de shaders et les prépare juste avant qu’ils ne soient nécessaires à l’écran, avec la possibilité de retarder leur apparition pour éviter les ralentissements si le développeur le souhaite.

Cela fonctionne bien, mais ce n’est pas parfait – presque tous les titres que j’ai testés présentaient encore quelques ralentissements de compilation des shaders. Seuls trois – Robocop, Lords of the Fallen et Desordre – n’avaient pas de ralentissements, car ils utilisaient le nouveau système en temps réel et avaient une étape de pré-compilation dédiée avant le démarrage du jeu. Je pense que tous les développeurs devraient adopter cette approche, car elle donne à ces jeux la possibilité de surprendre avec leur gameplay et leurs graphismes sans pauses gênantes.

Malheureusement, UE5 présente également le bégaiement de traversée que l’on observe dans presque tous les jeux UE4. Ces pics de temps d’image, provoqués par le chargement ou la décharge des ressources lorsque les mondes de jeu sont traversés, étaient présents dans presque tous les titres que j’ai testés – même la démo Jusant, qui n’a presque pas de textures et ne pèse que 4 Go, bégayait occasionnellement sur le puissant 12900K. Il s’agit d’un problème distinct du bégaiement de compilation des shaders et je ne suis pas sûr dans quelle mesure les développeurs ont le contrôle sur ce problème – il pourrait s’agir d’une caractéristique intrinsèque de l’Unreal Engine.

Ces bégaiements de traversée ont un impact négatif sur l’expérience de jeu et se produisent de manière répétée, contrairement au bégaiement de compilation des shaders, et la seule façon de minimiser leur impact est d’utiliser un processeur plus rapide pris en charge par une mémoire RAM rapide. Lords of the Fallen et Fort Solis sont tous deux des jeux incroyablement magnifiques, mais leur atmosphère et leur fluidité sont sabotées par le bégaiement de traversée dans le premier, et à la fois le bégaiement de traversée et de compilation des shaders dans le second.

Un aspect qui complique le bégaiement de traversée est que ce premier lot de jeux UE5 semble dépendre d’un seul thread d’exécution et une utilisation médiocre des processeurs multi-thread modernes. Nous nous attendrions à voir davantage de performances débloquées avec plus de threads disponibles, mais parfois nous constatons le contraire, avec une hausse du nombre de threads entraînant une baisse des performances. C’est le cas de Lords of the Fallen, où l’exécution du 12900K avec tous les E-cores et seulement six des huit P-cores activés et l’hyper-threading désactivé offre les fréquences d’images les plus élevées ; les fréquences d’images diminuent jusqu’à 10 % avec tous les cœurs et threads disponibles. Ici, seuls deux cœurs du CPU sont totalement sollicités, tandis que le reste reste sous-utilisé. Cyberpunk 2077 montre comment la scalabilité des threads devrait fonctionner, en augmentant considérablement les performances lorsqu’il a accès à plus de six cœurs.

Il existe des preuves selon lesquelles, selon la présentation du plan de rendu de Mihnea Balta lors de l’Unreal Fest 2023, Epic cherche à améliorer le multithreading du moteur dans l’UE5.4 – qui reste dans une large mesure un héritage de l’UE4 dans l’UE5.3. La redistribution des tâches RHI et de l’exécution de rendu pour les rendre plus parallèles, tout en réduisant les tâches inutiles, pourrait améliorer considérablement les performances du CPU dans UE5, ce qui pourrait à son tour améliorer la situation du bégaiement.

La dernière chose dont je veux parler brièvement est la qualité des textures, qui a été une caractéristique des jeux UE5 expédiés avec la prise en charge de la virtualisation des textures Nanite. Il est difficile de se plaindre, surtout parce que la qualité des textures est très légère pour le GPU, nécessitant souvent un peu plus de 8 Go de VRAM pour les paramètres max en 4K. Cependant, ce système est parfois un peu trop agressif en termes de stockage d’informations de texture localement sur le GPU.

Dans plusieurs des titres que j’ai testés pour cette vidéo, il y avait un évident “pop-in” de textures très proche de la caméra par moments, même sur un RTX 4090, qui dispose d’une quantité énorme de VRAM qui n’est pas réellement utilisée. Par exemple, dans Fort Solis, de nombreuses textures mettaient un certain temps à apparaître, même lors de la traversée du monde à une allure lente, tandis que dans Lords of the Fallen, les textures apparaissaient souvent lors de changements de caméra. Il pourrait donc être judicieux de permettre un meilleur contrôle de l’utilisateur sur la quantité de mise en cache VRAM ou de permettre au “streamer” d’être plus gourmand en VRAM s’il détecte que beaucoup de VRAM est inutilisée.

En résumé, tous les titres UE5 auxquels j’ai joué pour cet article étaient magnifiques à leur manière, parfois de manière impressionnante. Avec les bonnes œuvres d’art et la bonne direction, ces jeux peuvent être absolument époustouflants. J’ai également adoré voir la possibilité de choisir parmi une multitude de techniques de reconstruction d’image différentes dans bon nombre des titres que j’ai testés.

Malgré tout, je remarque encore quelques problèmes hérités dans le moteur qui pointent le bout de leur tête hideuse parfois, gâchant presque tous les titres que j’ai testés. Parmi ceux-ci, on retrouve les saccades de compilation des shaders et les saccades de traversée, qui étaient les plaintes les plus fréquentes. Les saccades de compilation des shaders se sont au moins améliorées par rapport à leur apparition quasi-constante dans les titres UE4, mais seuls les jeux avec une étape de pré-compilation dédiée en plus du nouveau système de cache automatisé des shaders de l’UE5 étaient exemptes de cette gêne, et cette approche devrait être copiée par plus de développeurs.

Certains des autres problèmes que j’ai constatés en général sont que la plupart des jeux sont livrés avec trop peu de contrôles exposés dans leurs menus d’options graphiques. Ce serait génial de permettre aux utilisateurs d’activer et de désactiver des fonctionnalités comme Lumen matériel et les Virtual Shadow Maps pour permettre un meilleur compromis entre performance et qualité. Dans leur état actuel, la plupart des jeux testés utilisaient uniquement le Lumen logiciel et avaient des options de menu très basiques au-delà de cela.

Cependant, il est clair que l’Unreal Engine 5 va au moins dans la bonne direction, et avec une pression suffisante à la fois sur Unreal et sur les développeurs de jeux, nous pouvons nous rapprocher du rêve : profiter de ces améliorations graphiques authentiques sans les hoquets de performance et l’obfuscation des options qui ont plombé certains des titres actuels.