Как создавалась Forza Horizon 2

Представляю вашему вниманию перевод с Playground Games от Digital Foundry, в котором с разработчиками Forza Horizon 2 будут общаться по поводу технических аспектов игры.
Обзор игры от портала  вы можете прочитать .
Мы, конечно же, со студией Playground Games, создателями Forza Horizon, когда первая часть гоночной игры дебютировала на  Xbox 360. Интервью запомнилось нам как удивительная история о появлении новой студии, расположенной в тысячах миль от создателей серии Forza, которая получила шанс поработать с одной из самых узнаваемых франшиз на консолях. Это была рискованная идея Microsoft и Turn 10, которая принесла впечатляющие плоды.
В этот раз речь пойдет совсем о другом, а именно о Forza Horizon 2 - дебютной игре от Playground Games на консоли Xbox One, вышедшей около года назад.
Игра опьянеет невероятным слиянием аркадного геймплея с одной из самых впечатляющих визуальных технологий, которые вы только могли видеть на восьмом поколении консолей.

[thumb]http://www.sibnic.ru/uploads/posts/2014-10/1414578249822NXtn99z.jpeg[/thumb]

[/hide]
Все отражения в Forza Horizon 2 обрабатываются в реальном времени. Машины, окружающая среда, свет – отражается все.
При этом четкость отражения зависит от свойств материала
Большая благодарность Алану Робертсу (Alan Roberts) (технический директор), Мэтту Крэйвену (Matt Craven) (главный инженер), Энди Сэйджу (Andy Sage) (ведущий инженер, отвечающий за рендеринг) и Джону Лонгкрофт-Нилу (John Longcroft-Neal) (старший инженер, отвечающий за рендеринг) за всю предоставленную информацию.
Что ж, перейдем непосредственно к интервью.
Digital Foundry: Давайте поговорим о сроках. Каков промежуток между выходом Forza Horizon на 360 (Xbox 360) и появлением инструментария для разработчиков, основанном на финальных характеристиках ХО (Xbox One) и как это повлияло на пре-продакш?
Алан Робертс: Очень сложно сказать на каком этапе, с технической точки зрения, мы находились при создании первоначальных планов. Тем более мы плотно сотрудничали с Turn 10 и довольно рано получили доступ к большому количеству информации о платформе, и поэтому нам не составило труда, основываясь на полученных данных, продолжить работу с того места, где мы закончили.
Было проведено очень много расчетов для того, чтобы оценить окончательную производительность оборудования и протестировать некоторые его аспекты. Вместе с новой техникой и софтом мы начали проверять наши возможности и формировать будущие планы. В конечном итоге мы не так точно определили наши цели, как могли бы сделать при создании сиквела для той же платформы, но предположения во время пре-продакшена был почти точны.
Все это является частью увлекательной работы с новыми технологиями, и делает разработку крупнобюджетных игр интересной и испытывающей ваши способности.

Тест производительности Forza Horizon 2 для XO от Digital Foundry
Digital Foundry: Какова была ваша оценка железа Xbox One когда вы впервые получили его на руки и как вы смогли использовать наработки Turn 10?
Алан Робертс: Это был настоящий скачек от Xbox 360, как с точки зрения мощности, так и функционала. Все это было настолько очевидно, что мы сразу могли создать великолепную игру и воплотить в ней множество наших амбиций. Вы можете убедиться в этом, сравнив проект с оригиналом и увидев, насколько сильно он отличатся от него. Все изменения, в большей степени, были сделаны благодаря новому оборудованию.
При сотрудничестве с Turn 10 и работе над Forza Motorsport 5 был получен очень большой опыт использования инструментария. Мы наблюдали, как разработчики обращаются с оборудованием и благодаря этому поняли чем работа с ХО отличается от работы с 360, и это оказалось очень полезным для нас.
Digital Foundry: Как обстояли дела с движком, вы были ограничены рамками кода FM5 (Forza Motorsport 5) или же могли его менять и добавлять новые технические решения?
Алан Робертс: С самого начала мы наблюдали за тем, что ребята из Turn 10 творят с FM5 и в нашей работе мы воспользовались всем их опытом для перехода на новое поколение консоли. Мы постоянно интегрировали их технические разработки до того как они закончили работу над FM5, так что мы могли получать фиксы багов и решения по оптимизации которые они находили. Движок является основой для игр и поэтому обе команды продолжают улучшать и развивать его.

Все освещение динамическое и обрабатывается в реальном времени. Так же оно зависит от времени суток
и различных частиц в воздухе
Digital Foundry: Если мы хорошо присмотримся к системе симуляции в Forza, то увидим ту же, что и в FM5? Или же открытый мир, различные виды местности и погодные эффекты заставили существенно ее улучшить?
Мэтт Крэйвен: Мы используем тот же физический движок, который вы можете найти и в FM5, поэтому вся его глубина и утонченность осталась. Наша модель управления более демократична и наши дизайнеры по поведению авто проделали превосходную работу по их настройке, чтобы быть уверенными, что вы будете получать удовольствие от вождения. Из-за добавления динамической погоды мы так же сделали несколько изменений для ощущения разницы в поведении машины на мокрой и сухой дороге, но  так, чтобы это все еще было увлекательным.
Digital Foundry: Хорошо ли подходят ресурсы Xbox One для использования Virtual Texturing в открытом мире? Оправдан ли такой подход?
Энди Сэйдж: Мы рассматривали такой подход при пре-продакшене, но решили, что из-за размеров нашего мира и количества данных, которое можно поместить на физический носитель, он бы слишком нас ограничивал. В конце концов мы посчитали, что наше решение подходит для проекта гораздо лучше. Оно позволяло использовать высоко детализированные и разнообразные текстуры по всему миру.
Digital Foundry: Если мы взглянем на составляющие Xbox One, то каждый увидит разницу в поколение во всем железе, кроме жесткого диска. Возникли ли из-за этого какие-либо трудности при реализации вашего открытого мира?
Мэтт Крэйвен: В первой части игры для воспроизведения мира на консоли мы использовали DVD, так что тот факт, что сейчас приходиться пользоваться HDD принес нам огромную пользу, так как скорость чтения с него намного выше. Конечно, размеры данных заметно возросли в сравнении с предыдущим поколением, но у нас уже были инструменты для оптимизации работы под конкретную задачу. Наличие жесткого диска в каждой консоли оказалось очень полезным.

Расстояние прорисовки и количество деталей в кадре в первой игре от Playground Games
для Xbox One довольно впечатляющее
В стандартной технике Forward+ присутствуют две проблемы. Во-первых, перед тем как будет создан список освещения для сцены, вы должны предварительно отрендерить глубину текстур. Во-вторых, у полупрозрачных текстур нельзя обработать глубину во время предварительного прогона.
Clustered Forward+ позволяет избежать начальной подготовки благодаря расчету списка освещения на различной глубине для каждого прямоугольника и использования самого подходящего кластера для затенения поверхности. Мы генерируем данные световых кластеров на GPU при помощи вычислительных шейдеров (Compute Shader) и это делается для любой ситуации, где используется свет.
Для нас плюсы Forward+ в том, что, во-первых, он хорошо работает с MSAA на любом уровне. Во-вторых, мы получили различные удобства для работы с составными материалами (углеродное волокно, автомобильная краска), которых сложно достичь с помощью других средств. Мы нашли решение, как легко применить плагин Forward+ к уже существующим шейдерам, а так же благодаря Clustered Forward+ мы избавились от сложностей с полупрозрачными поверхностями.
Digital Foundry: Наверное, самым большим для нас сюрпризом в Horizon 2 стало ваше решение использовать  4x MSAA. Почему?
Энди Сэйдж: Иногда может сложиться впечатление, что мы выбираем другое направление в отличие от большинства разработчиков, которые используют FXAA или другие технологии сглаживания. Но для нас высокое качество изображения очень важно, и мы обнаружили, что в сочетании Forward+ и MSAA можем добиться наилучшего результата. Все ресурсы были учтены еще на этапе планирования проекта, чтобы быть уверенными, что мы сможем найти достаточно времени для баланса между качеством и затратами. В некотором смысле это дало нам больше свободы, потом что не пришлось тратить время на внедрение сложных технологий сглаживания.

Демонстрация технологии Forward+
Digital Foundry: Вы вроде бы тестировали MSAA в игре на листве. Не лучше бы было протестировать технологию на освещении?
Алан Робертс: Мы тестировали в альфе освещение на растительности, но это был производственный компромисс. Благодаря плотности листвы, к которой мы стремились, была получена более последовательная модель освещения, затрагивающая все шейдеры используемые в игре. Мы решили, что такой альфа тест, из нескольких видов листвы, будет более эффективным использованием ресурсов.
Digital Foundry: Работая с AMD GPU, вы должны были иметь доступ к . Как оцените технологию для Forza Horizon 2?
Энди Сэйдж: Мы действительно работали с технологией EQAA большую часть проекта, но поняли, что лучшим соотношением ресурсов и качества будет именно 4x MSAA.
За счет EQAA можно экономить пропускную способность и получить сглаживание лучше, чем при 4x MSAA. При MSAA требуется 2,4 или 8 выборок субпикселей для получения конечного результата, и этот процесс является относительно затратным. При EQAA же обычная проверка на покрытие треугольником  субпикселя почти не требует ресурсов [прим.перев.].
Возможности GPU редко упираются в пропускную способность, особенно если основная часть данных рендеринка в ESRAM. Мы обнаружили, что EQAA, с меньшим количеством неровностей, чем 4x MSAA, улучшает производительность, но так же понижает качество изображения, потому что оборудование не может должным образом справиться с краями полигона. В гоночной игре на средних и дальних дистанциях это может оказаться критичным.
Digital Foundry: 1080р, MSAA – все это значительная нагрузка на ESRAM. Каков был ваш подход при использовании памяти?
Энди Сэйдж: Мы запланировали определенные этапы оптимизации при разработке проекта, во время которых мы рассматривали улучшения, которые позволил бы нам достичь желаемых 30 fps. Во время каждого этапа мы анализировали работу ESRAM и определяли, что может быть сделано для улучшения обработки объектов в кадре. Это подразумевало тщательный анализ, целью которого было определение точек в кадре где находился объект, чтобы мы могли увеличить количество ESRAM в любой момент. В основном, ESRAM легко управлять, потому что нет необходимости делать Resolve Тextures [копирование результатов из объекта визуализации во внутреннюю текстуру – прим.перев.].

Тест производительности демо-версии Forza Horizon 2 для XO от Digital Foundry
Digital Foundry: Каковы были сложности при реализации системы погоды и как вы с ними справились?
Энди Сэйдж: Главная проблема заключалась в том, что в любой момент времени окружающая среда могла стать мокрой. Это означало, что мы должны были добавить понятие влажности в нашу систему. Поэтому все материалы имеют возможность покрываться тонкой водяной пленкой для того, что бы влажные поверхности выглядели реально. Так же нам пришлось создать систему, которая могла контролировать реалистичное затенение модели в зависимости от погоды (ведь освещение на мокрых и сухих поверхностях отличаются).
Кроме этого, мы потратили много времени на создание системы реалистичных отражений, чтобы свет смотрелся на мокрых поверхностях естественно. Мы понимали, что дождливая погода это очень важная функция для игры, поэтому рассмотрели ее во время пре-продакшена проекта, чтобы определить наилучший подход к ее внедрению и узнать, сколько на это будет потрачено сил и времени.
Digital Foundry: Перед тем, как создать Playground Games вы сделали несколько хороших мультиплатформенных проектов. Как изменилась ваша работа, и какие в этом плюсы?
Алан Робертс: Удивительно, как много работы нужно ежедневно проделывать для компиляции и запуска мультиплатформенных проектов. Кроме того, некоторые действия должны быть сделаны не один раз, чтобы показать наилучший результата на каждой платформе. Иногда, из-за недостатка времени, вам придется выбирать наихудшие решения, потому что они работают на всех платформах.
Работа же с одной системой позволяет избавиться от всего этого. Ваш список возможностей может быть намного больше и, благодаря этому, дизайнеры и художники чувствуют себя намного счастливее! Обладание инженерными кодами для платформы тоже является отличной штукой. Таким образом, мы можем по настоящему использовать все возможности оборудования, что было бы куда сложнее при работе с несколькими системами. Наше применение облачных вычислений является хорошим примером работы с одной платформой.
Digital Foundry: Раньше вы упоминали о том, что включение системы Drivatar полностью меняет геймплей. Она была просто подключена к существующему коду или требовала каких-то дополнительных настроек?

Версия для Xbox 360 разрабатывалась студией Sumo Digital
Мэтт Крэйвен: Эта технология была добавлена от FM5, это означало, что ее активация в Horizon 2 была довольно простой задачей. После добавления функции команда обучила своих Drivatar’ов и увидела мгновенные изменения в поведении оппонентов, гонки начали чувствоваться более живыми. Потом мы доработали систему под открытый мир, чтобы соперники могли ездить по бездорожью и срезать путь. Для меня был по-настоящему волшебный момент, когда я увидел, как Drivatar впервые съехал с дороги на пересеченную местность.
Digital Foundry: Сделали ли вы какие-либо изменения или улучшения этой функции на основе отзывов игроков?
Мэтт Крэйвен: Система Drivatar продолжает развиваться после ее появления в FH5. Команда FM5 улучшала технологию и после запуска, а так же Drivatar может обучаться самостоятельно. Эта система, даже в FM5, сейчас управляет соперниками совсем не так, как это было в первые несколько месяцев. Благодаря внедрению этой технологии в обе игры, вы смогли использовать ваш Drivatar из FM5 в Horizon 2 на старте.
Digital Foundry: Как и в оригинальной Horizon на Xbox 360, в сиквеле вы стремились к абсолютно стабильным 30 fps. Но это всего лишь рендеринг – какова базовая частота моделирования [частота обновления состояния модели движения – прим. перев.]?
Мэтт Крэйвен: Мы использовали частоту в 360 Гц, чтобы сохранить тот же уровень детализации, что и в FH5.
Digital Foundry: Раньше в гонках уже использовались различные подходы по уменьшению инпут-лага [задержка отображения кадра между получением изображения на тв и выводом его на экран – прим.перев.] и общей задержки 30-ти fps. Например, подход Criterion в Need for Speed Hot Pursuit. Как боролись с этим вы?

В Forza Horizon 2 представлена динамическая смена времени суток. В то время как солнце
 передвигается по небосводу – тени меняют свою форму
Digital Foundry: В наше время очень редко выпускают демо-версии. Какую цель преследовали вы? Это был тест мультиплеера или что-то еще?
Алан Робертс: На самом деле мы создали демо-версию по более традиционным причинам. Мы верили, что сделали по-настоящему отличную игру и хотели дать возможность людям получить удовольствие, опробовав ее. Мы хотели выпустить действительно хорошую демку, которая включала бы в себя весь спектр возможностей и давала бы шанс игрокам изучить их.
Digital Foundry: Теперь, после выхода Forza Horizon 2, какими элементами игры вы гордитесь больше всего?
Мэтт Крэйвен: Свободой, которую она дает, не только в выборе вашего пути, но и в том что вы можете делать – ведь игра предоставляет так много возможностей для игрока.
Алан Робертс: Для меня это то, какие удивительные и замечательные вещи могут делать игроки с проектом. Некоторые из них по-настоящему удивляют команду разработчиков. Посмотрите на снимки с NeoGAF, там есть действительно великолепные экземпляры. Так же вы никогда не знаете, присоединяясь к онлайну, какие классные вещи там могут делать игроки.
вы можете посмотреть скриншоты (~100 шт.) в HD качестве.