Foveated Rendering: Co to je a jak to funguje ve hrách?

Foveated Rendering je technika renderování obrazu, která snižuje výpočetní náročnost renderování her a VR aplikací tím, že renderuje oblast, na kterou se hráč dívá, ve vysokém rozlišení a periferní oblasti v nižším rozlišení. Tímto způsobem se šetří výpočetní výkon grafické karty, což umožňuje dosáhnout vyššího výkonu a lepší plynulosti.

Zjednodušené vysvětlení: Jak funguje Foveated Rendering?

Představte si, že čtete knihu. Vaše oči se soustřeďují na jedno konkrétní slovo a všechno ostatní kolem něj vidíte méně ostře. Foveated Rendering funguje podobně. Zaměřuje se na oblast, na kterou se díváte (fovea je centrální část sítnice s nejvyšší ostrostí vidění), a renderuje ji v plném rozlišení. Zbytek scény, kterou vidíte periferně, je renderován v nižším rozlišení. Mozek to vnímá jako celek a rozdílu si většinou nevšimnete, ale grafická karta má mnohem méně práce.

Technologie Foveated Rendering využívá eye-tracking, tedy sledování pohybu očí hráče, aby zjistila, kam se dívá. Na základě toho dynamicky upravuje rozlišení renderování v různých částech obrazu. Oblast přímo v zorném poli je detailní, zatímco periferní oblasti jsou méně detailní.

Proč je to důležité? (Vliv na vizuál a hratelnost)

• Vyšší výkon a plynulejší zážitek ve VR: Díky snížení náročnosti renderování mohou VR hry běžet plynuleji i na méně výkonném hardwaru.
• Zvýšení vizuální kvality VR her: Umožňuje použít vyšší rozlišení v centru zorného pole, což zlepšuje ostrost a detaily.
• Snížení hardwarových nároků: Hráči mohou hrát náročné hry a VR aplikace i na sestavách se slabším grafickým výkonem.
• Potenciál pro vyšší rozlišení displejů: S úsporami výkonu, které přináší Foveated Rendering, lze použít displeje s vyšším rozlišením a dosáhnout ostřejšího obrazu.

Příklady v praxi: Které hry využívají Foveated Rendering?

Přestože Foveated Rendering je relativně nová technologie, už ji najdeme v několika hrách a VR aplikacích. Eagle Flight od Ubisoftu je VR hra, která tuto technologii využívá ke zlepšení výkonu. Lone Echo také implementuje Foveated Rendering pro plynulejší zážitek ve virtuální realitě. Technologie je také součástí API pro vývojáře od společností jako NVIDIA a AMD, takže se očekává její širší přijetí v budoucnosti.

Výhody a nevýhody

Výhody

• Výrazné zvýšení výkonu v graficky náročných hrách a VR aplikacích.
• Možnost zvýšit vizuální kvalitu v centru zorného pole.
• Snížení hardwarových nároků pro plynulý zážitek.
• Potenciál pro využití displejů s vyšším rozlišením.

Nevýhody

• Vyžaduje eye-tracking technologii, což zvyšuje cenu VR headsetů.
• Pokud není implementace dokonalá, může být patrný rozdíl v kvalitě mezi centrem a periferií obrazu.
• Kompatibilita: není podporována všemi hrami a grafickými kartami.

Související technologie

S Foveated Rendering úzce souvisí technologie Variable Rate Shading (VRS), která také umožňuje různé úrovně detailů v různých částech obrazu, ale na jiné úrovni než Foveated Rendering. Dalšími příbuznými technologiemi jsou upscalingové metody jako DLSS (NVIDIA) a FSR (AMD), které se zaměřují na zvýšení rozlišení obrazu pomocí algoritmů a strojového učení. Bez sledování očí je alternativou Fixed Foveated Rendering kde se předpokládá, že se hráč dívá do středu obrazovky.

Technologie v kostce