Programadores ainda se ajustam ao PSSR

As implementações do PSSR tem vindo a aparecer, mas aparentemente ainda nem todos o dominaram.

O PSSR da Sony tem sido muito elogiado pela sua qualidade. Análises feitas por pessoas bem mais creditadas nesse campo do que eu, afirmam que a tecnologia da Sony se se equivale a algo entre o DLSS 2.0 e o 3.0, o que para uma primeira versão do mesmo, e sendo este programável e ajustável, é excelente.

No entanto o uso do PSSR não é algo que seja aplicável sem problemas, uma vez que a qualidade da implementação depende muito da forma como o motor do jogo a consegue inserir.

A ideia por detrás do PSSR é ele ser implementado de forma assíncrona, e criar um re-escalamento por IA sem quaisquer problemas de custo adicional no fotograma. Mas isso não está, pelo menos nesta fase inicial onde a tecnologia é nova, e muitos motores já tem jogos no mercado que não pensaram no PSSR, a ser conseguido por todos da mesma forma, sendo que mesmo estúdios Sony não o estão a implementar livre de problemas.

A realidade é que os ganhos do PSSR são claros, mas jogos como Silent Hill, por exemplo, tem o PSSR implementado de uma forma que não é livre de problemas, com ao mesmo a apresentar alguns artefactos e shimmering onde antes ele não era visível. Um problema que não decorre do PSSR, mas que este amplia, como analisaremos mais à frente.

Outros jogos estão a conseguir implementar o mesmo sem qualquer problema, mas no entanto, nem todos de uma forma não assíncrona. E com o PSSR a demorar em média 2 ms para fazer o re-escalamento, não estando a situação implementada de forma assíncrona, isso tem implicações no framerate. Alan Wake, e mesmo God of War são jogos onde, em algumas cenas, vemos os FPS a cair abaixo do conseguido pela PS5, acreditando-se que tal é devido a não terem realizado essa implementação. E se no caso de GOW o jogo se pode dar ao luxo de fazer isso pois só mostra o problema quando a taxa de fps é bastante alta (80 ou mais), em Alan Wake os fps são afetados em zonas onde eles já era mínimos, cabinda ainda mais.

Apenas como nota, para quem não sabe o que assíncrona quer dizer, ela significa processamento paralelo e não sequencial. Ou seja, se a implementação for assíncrona, a PS5 Pro está a processar o re-escalamento e ao mesmo tempo já trabalha no fotograma seguinte. Caso não seja, o  processamento no fotograma seguinte só ocorre depois do PSSR ser calculado, o que, claro, quando o tempo de fotograma é pequeno, os 2 me adicionais são um problema.

Infelizmente esta implementação depende muito da forma como o jogo foi executado, do motor que usa, e a forma como ele é usado para se obter os resultados. E isso percebe-se, por exemplo, com o Unreal Engine 5, onde temos visto vários jogos que usam o mesmo motor, e nem todos estão com o mesmo nível de performances no mesmo hardware.

Mas felizmente as boas implementações são mais do que as más, ou menos boas. E jogos como The Crew: Motorfest, Gran Turismo, F1 2024, conseguem milagres na qualidade de imagem e mesmo nos fotogramas. F1 2024, como exemplo, chega mesmo a ter modos 8K 60 fps, algo que só se consegue na Playstation 5 Pro graças ao PSSR pois a Sony apenas usa 32 Gbps dos 48 Gbps do HDMI 2.1, o que implica que, sem PSSR, essa resolução e fotogramas seriam impossíveis.

Mas fora a questão da boa implementação, temos também a questão da qualidade dos resultados. E nesse aspecto há jogos que se destacam como Final Fantasy VII ou Baldur’s Gate 3.

Eis os resultados:

FF VI Rebirth – Modo Performance

Neste jogo os ganhos de definição na resolução são notórios. É uma diferença da noite para o dia!

Baldur’s Gate 3 – Modo Performance

Repare-se nos ganhos existentes na imagem, na definição ganha no cabelo e espada, bem como a eliminação da pixelização.

Nas imagens de cima, o ganho é ais notório no cabelo das personagens. Repare-se como passamos de algo pixelizado e com artefatos para algo quase perfeito.

Não temos dúvidas que a PS6 vai apostar fortemente nesta tecnologia, com um chip dedicado para processamento paralelo destas situações, e trabalhando internamente com resoluções mais baixas de forma  a ganhar performances.

Recordando que o PSSR não é algo implementado no Hardware, e como tal passível de melhorias, eis o que é dito sobre o mesmo por um programador:

We’re currently using it in Enlisted. During development and playtesting, we’ve found PSSR to be on par with NVIDIA DLSS and Intel XeSS, the other two ML based super resolution methods. While in my opinion PSSR produces less blur, ghosting, and unwanted flicker compared to AMD FSR. These technologies are constantly improving, so I find it impressive that the first version of PSSR is already head-to-head with other more mature solutions.

Um dos problemas que alguns motores enfrentam não se prendem verdadeiramente com o PSSR, mas sim com o Z-Buffer da imagem. O PSSR basicamente re-escala a imagem , pegando nos pixels e determinando, por IA, o valor do pixel que existiria ao lado se a resolução fosse superior.

O grande problema disto, é que nem todos os motores lidam bem com este processamento, especialmente porque a imagem tem profundidade 3D, e o re-escalamento é feito a 2D. Isso quer dizer que a colocação dos pixels pode criar efeitos de cintilação, especialmente em zonas profundas, devido ao calculo erroneo da profundidade do Pixel.

Eis um exemplo, em Spider Man:

Será de se referir, que apesar deste problema só aparecer com o uso do PSSR, ele não é causado pelo PSSR, mas sim pelo facto de o motor não ter sido criado a pensar no PSSR. Chama-se a esta situação Z-Fighting, e é uma situação documentada, não tendo, como referido, nada a ver com o PSSR em si.

O caso de Silent Hill, já referido acima, é diferente, mas mais uma vez a culpa não é do PSSR, mas sim da implementação do Lumen no jogo. Repare-se nestas duas notas feitas em análises ao jogo na PS5.

• Reflection quality of puddles in PS5 performance mode is way too pixelated and shimmery
• Heavy ghosting on particles

O jogo na PS5 Pro vai ter, naturalmente,

os mesmos problemas, e isso implica que estes fantasmas, esta pixelização, e estas tremideiras, que existem nas zonas de reflexos e de ambient oclusion, sejam apanhadas pelo PSSR afetando o calculo do pixel adjacente. O resultado é um intensificar da situação com o ruido a criar um shimmering ainda maior e mais perceptível do que o existente na PS5.

A solução para esta situação envolve alterações na forma de processamento do jogo, que nesta fase não deverão ser simples de implementar. Mas o certo é que o problema não é do PSSR!

Repare-se como o flickering nas zonas de reflexos e de ambient oclussion já existem na PS5, apesar de em muito menor escala:

E no vídeo que se segue (marcado temporalmente) temos a prova de como a má implementação do Lumen no jogo é a causa deste problema, que o PSSR ao re-escalar e consequentemente amplificar, o que está na consola base, torna ainda mais perceptível, mas sem que seja ele a causa do problema.

Basicamente há ainda muito o que se aprender para se usar o PSSR, e como usar o PSSR, assim como ele tem ainda muito por onde melhorar. Seja como for é notável que na sua primeira versão, ele já se compare com o DLSS.