Décoller le vernis : les graphismes de Diablo IV — Diablo IV — Actualités Blizzard

Diablo IV sera officiellement lancé le 5 juin à 16 h 00 HAP, ouvrant un nouvel avion de l'enfer à traverser pour les vagabonds courageux. Ceux qui tuent des démons à travers Sanctuary remarqueront rapidement une caractéristique déterminante de Diablo IV : il est invitant à l'obscurité. Cette esthétique renvoie aux racines de l'univers, aux tons gothiques bien-aimés des premiers Diablo et Diablo II. Le premier de ces jeux est sorti il ​​y a près de 27 ans, et depuis lors, la technologie utilisée pour établir le langage visuel des jeux vidéo a radicalement changé.

L'ingénieur logiciel principal Keven Cantin, les ingénieurs logiciels principaux John Buckley et Kevin Todisco, l'artiste technique principal Aaron Aikman et l'ingénieur logiciel senior Samuel Delmont illustreront l'approche de l'équipe pour donner vie aux graphismes de Diablo IV, présenteront certaines des technologies utilisées pendant le développement et détailleront notre approche de l'évolutivité.

Philosophie et principes directeurs

Retourner aux ténèbres grâce à la technologie

Évolutivité dans Sanctuary

Performances de la console pour le lancement

Et après

Les objectifs et la philosophie de l'équipe Diablo IV Graphics sont enracinés dans les mêmes valeurs qui font le succès de Blizzard. Nous sommes une entreprise axée sur le gameplay, ce qui signifie que chaque décision que nous prenons doit être au service de la création d'un jeu amusant à jouer. À chaque itération unique du royaume des mortels de Sanctuary, nous avons repoussé les limites de notre technologie de rendu. Parce que Diablo IV a un ton plus sombre, nous nous sommes demandé 'que pouvons-nous faire en tant qu'équipe graphique pour soutenir spécifiquement cette idée ?' Pour répondre, nous avons sélectionné un petit nombre de fonctionnalités solides, en privilégiant un résultat très soigné sur un plus large éventail d'options.

Au cœur de notre philosophie se trouve la collaboration. Notre équipe d'ingénieurs graphiques et d'artistes techniques a travaillé avec différentes équipes artistiques de Diablo IV, collaborant avec elles pendant le processus de conception et de développement. Avoir des équipes de frappe multidisciplinaires travaillant sur une fonctionnalité spécifique est un phénomène courant pour nous. Nous apprécions profondément les perspectives non seulement de l'équipe artistique, mais aussi de tous ceux qui travaillent sur le jeu.

Un autre aspect important pour nous tous est de rendre le jeu accessible à un large public, en veillant à ce que le plus de joueurs possible puissent profiter pleinement du jeu. Nous comprenons que les joueurs peuvent avoir différents appareils avec des capacités variables, et nous voulons nous assurer que nous offrons une expérience performante et visuellement attrayante à tous les niveaux. Notre pipeline graphique est optimisé pour fonctionner efficacement sur du matériel bas de gamme ; pour ceux qui disposent d'un matériel haut de gamme, nous tirons parti des capacités supplémentaires de votre appareil pour améliorer la fidélité visuelle et amener le jeu vers de nouveaux sommets.

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L'aspect sombre de Diablo est soutenu par un rendu basé sur la physique (PBR), qui donne un aspect plus réaliste à nos matériaux de jeu. Comme son nom l'indique, nous utilisons des valeurs réelles et physiques pour modéliser l'interaction entre la lumière et la matière dans notre monde de jeu virtuel. Dans un jeu vidéo, vous pouvez coder votre propre réalité, ce qui peut certainement être très amusant. Mais si vous détachez complètement les graphiques de la réalité, cela peut devenir très déroutant. Nous avons choisi d'ancrer notre technologie dans la physique du monde réel et de ne nous écarter de la réalité que là où cela semblait approprié pour le jeu. Par exemple, il n'existe pas de "source de lumière négative" dans le monde réel, mais dans le jeu, il y a des cas où nous voulions que la magie noire éloigne la lumière du monde.

Pour obtenir des matériaux physiques, notre équipe artistique a créé de nombreuses nouvelles données pour indiquer à notre moteur graphique comment la lumière doit interagir avec leur surface. Par exemple, notre équipe artistique a décidé quelles longueurs d'onde de la lumière rayonnent d'un matériau donné dans le jeu, à quel point les détails microscopiques sont lisses ou rugueux, à quel point la surface est métallique et de nombreux autres aspects.

Ci-dessus, les propriétés physiques des matériaux de Lilith, décomposées individuellement.

Au fur et à mesure que la direction artistique s'est concentrée très tôt, nous avons clairement vu la nécessité pour l'art de Diablo IV d'exprimer un ton plus sombre. Cela signifiait des ombres - autant que nous pouvions en tirer du matériel - tout en maintenant une fréquence d'images remarquablement élevée. Avec un monde ouvert qui changeait constamment, des donjons générés aléatoirement, une météo dynamique et des cinématiques qui incorporeraient votre personnage unique, cela signifiait que peu d'astuces d'optimisation ou de raccourcis pouvaient être mis en œuvre. Heureusement, les cartes graphiques et les consoles d'aujourd'hui sont incroyablement rapides, capables d'effectuer des milliards d'opérations mathématiques par seconde, un exploit stupéfiant inconcevable il y a quelques décennies à peine. Ces billions d'opérations nous permettent d'effectuer des calculs complexes d'éclairage et d'ombre, qui modélisent étroitement les détails complexes de la réalité elle-même.

Le réseau complexe de formes illustré représente l'éclairage d'un donjon Diablo IV.

La complexité vient ici de la nécessité de calculer les ombres pour toutes ces sources lumineuses distinctes. Pour aider à accélérer ces calculs, nous avons choisi de mettre en œuvre ce que l'on appelle un moteur de rendu différé, une technique graphique « éprouvée » qui partage des calculs de matériaux complexes entre différentes sources lumineuses.

Au-dessus du rendu différé se trouve un système élaboré de calcul, de stockage et de superposition des ombres que nous avons construit à partir de zéro. Les donjons sont générés aléatoirement ; nous ne savons pas exactement quelle configuration de donjon apparaîtra à l'avance. Heureusement, toutes les parties d'un donjon ne changent pas après sa création. Lorsque vous vous déplacez dans un donjon, le système d'éclairage tente de gérer et de programmer ces calculs d'ombre, de sorte qu'ils ne sont pas tous effectués en même temps. Le système d'ombre est conçu pour tirer parti des objets statiques tels que le sol et les murs, stockant souvent ces calculs pour plus tard, puis superpose des objets dynamiques - tels que votre personnage - au-dessus de ces calculs stockés.

Bien que de bons matériaux représentent la base de notre art du jeu, l'éclairage et les ombres sont nécessaires pour donner vie à cet art. Comme les matériaux, l'éclairage de Diablo IV est basé sur la physique du monde réel. Des détails techniques comme ceux-ci peuvent facilement surcharger une équipe artistique essayant d'exprimer une vision artistique, nous avons donc superposé ces détails sous un ensemble incroyable d'outils artistiques, ce qui permet à cette équipe de se concentrer plus facilement sur sa spécialité. Pour ce faire, nous avons créé un tout nouvel ensemble d'outils artistiques puissants pour Diablo IV. À l'intérieur de ces outils, il y a beaucoup de physique, avec des termes applicables comme les lumens, l'irradiance et les candelas.

L'une des surprises imprévues au cours du développement a été l'importance de l'espace entre les deux. Pour obtenir un ton sombre dans un monde granuleux et réaliste, nous devions modéliser la poussière et les particules entre les lumières et les objets. C'est ce qu'on appelle le rendu volumétrique et c'est un élément clé pour donner vie à l'art de Diablo IV.

Dans le passé, nous imitions ces effets avec des systèmes de particules, des images placées sur des formes rectangulaires, puis les superposions devant la caméra. Le résultat donnait l'illusion de la poussière et de la fumée, mais c'était primitif. Dans le monde réel, la lumière rebondit, elle interagit avec des structures dures et denses comme des murs. Mais il voyage également à travers un champ de mines de poussière et de particules dans l'air lui-même, modifiant ses caractéristiques physiques en cours de route. Dans Diablo IV, nous avons modélisé l'air, de sorte que les particules dans l'air soient éclairées ; la lumière se déplace à travers l'espace non vide entre les deux - parfois dispersée, parfois absorbée - lors d'un voyage vers une caméra virtuelle dans le monde du jeu. Le tout en utilisant la physique du monde réel. Même les vitraux émettent de la lumière dans l'air lui-même.

L'un des points forts de Diablo IV est que l'histoire est racontée à travers des cinématiques en jeu. Lorsque la caméra se rapproche d'un personnage, la représentation précise de la peau devient essentielle. La lumière se transmet à travers la peau de l'arrière vers l'avant, comme on le voit avec les ailes de Lilith. Dans le monde réel, la lumière pénètre également dans votre peau, rebondit à l'intérieur, puis sort de votre peau à partir d'un endroit différent. La lumière est modifiée par la chair, le sang et les os qu'elle traverse ; un phénomène physique connu sous le nom de diffusion souterraine. La modélisation de cette interaction lumineuse complexe donne vie au visage d'un personnage - sans cela, un visage ressemblerait à du plastique.

L'image de gauche montre la peau du jeu sans distribution lumineuse réaliste, tandis que l'image de droite montre que la lumière est répartie de manière réaliste sur la peau.

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Une autre technologie plus récente prenant en charge le retour à l'obscurité est l'affichage à plage dynamique élevée.

Le HDR est devenu un sujet brûlant car de plus en plus d'écrans sur le marché prennent en charge cette technologie. Avant de plonger dans le HDR dans Diablo IV, c'est probablement une bonne idée de parler davantage de ce qu'il est et de ses avantages par rapport à la technologie d'affichage à laquelle nous nous sommes habitués au cours des dernières décennies.

Les écrans d'antan n'étaient capables que d'une plage de luminosité spécifique. À proprement parler, le bas de gamme était d'environ 0,1 nit - une nit est une unité de luminosité sur une surface plane, et une nit est la luminosité d'une bougie dans une zone d'un mètre carré. Le haut de gamme de ces écrans plus anciens était de 80 nits, ce qui n'est pas si brillant. Si vous connaissez les téléviseurs CRT, ceux-ci ont probablement culminé à environ 80 nits. Il a tendance à paraître décevant. Lorsque les téléviseurs HD sont arrivés sur le marché, les fabricants d'écrans voulaient que leurs produits soient les meilleurs. Ils ont donc commencé à augmenter la luminosité de leurs écrans jusqu'à des valeurs telles que 300 nits. Et à cause de quelque chose appelé l'effet Hunt, les couleurs plus lumineuses semblent également plus saturées. Cela rend les couleurs plus éclatantes et l'image semble plus éclatante sur les écrans HD, tout ce que nous aimons voir en jouant à des jeux.

La norme d'affichage HDR a encore élargi cette plage à un maximum actuel de 10 000 nits, et la technologie OLED a permis d'obtenir un vrai noir sur n'importe quelle partie donnée d'un écran. Ces avancées signifient que le rendu interne HDR d'un moteur de jeu peut désormais être envoyé directement à l'écran sans la compression de plage nécessaire à la norme SDR. Non seulement pouvons-nous obtenir des luminosités plus lumineuses, mais plus important encore pour Diablo IV, les plus sombres des ténèbres également.

Voyons comment cela prend vie dans le jeu. Dans cette scène, nous avons activé un visualiseur en fausses couleurs pour afficher la plage de luminosité qui serait affichée sur un écran. Vous trouverez ci-dessous une légende pour interpréter les deux images suivantes.

Tout d'abord, nous avons Diablo IV sur un écran SDR.

Comparez maintenant cela à la même scène sur un écran HDR.

Notez comment la scène sur HDR atteint un vrai noir dans certaines parties de l'écran et est globalement beaucoup plus sombre. Alors pourquoi la scène dans SDR semble-t-elle tellement plus lumineuse ? Pour les écrans SDR, nous devons mapper l'image pour augmenter les valeurs les plus sombres jusqu'à cette extrémité inférieure de 0,1 nits - vous pouvez le voir dans les ombres de la première capture d'écran. Cette compression de plage signifie également que nous augmentons la luminosité du reste de la scène, sinon tout apparaîtrait dans l'ombre. Un tel problème est souvent appelé "noirs écrasés" et c'est ce que notre mappage de tonalité pour les écrans SDR évite.

En revanche, en HDR, nous pouvons reproduire plus fidèlement l'éclairage tamisé de ce donjon et même avoir des zones de noir pur dans les ombres, ce qui aide vraiment à augmenter la sensation sombre et gothique de Diablo IV.

Pendant la bêta ouverte, il y a eu un problème où les niveaux de noir dans le jeu semblaient être "élevés" au-dessus des valeurs sombres dont les écrans HDR (OLED en particulier) sont capables. Notre équipe a conclu que cela était dû à une fonction log() destinée à faciliter la distribution des échantillons dans nos tables de recherche de couleurs. La fonction log () fait un excellent travail pour bien répartir les échantillons sur l'ensemble du cube de couleurs, mais les passionnés de mathématiques remarqueront qu'il ne peut jamais atteindre 0 car 20 est toujours 1 et même 2-10 est toujours 0,000976. En fait, 0,000976 est significatif car il s'agissait de la valeur de couleur minimale que le jeu a pu mettre dans le framebuffer en raison du bogue. Grâce au traitement d'image supplémentaire que les fabricants d'écrans mettent dans leurs téléviseurs SDR, ces écrans afficheront quelque chose de proche du noir lorsqu'ils obtiendront ces valeurs. Cependant, sur un téléviseur HDR, ces valeurs sont interprétées plus littéralement. Cette valeur, 0,000976, se traduit par environ 0,07 nit de luminosité sur l'écran, ce qui est bien au-dessus du minimum proche de zéro nit d'un OLED, et serait considérée comme un éclaircissement inhabituel de toutes les choses sombres dans le jeu. Nous étions heureux d'avoir résolu ce problème à temps pour Server Slam.

Un autre changement clé que nous avons apporté entre Open Beta et Server Slam a été l'introduction d'une nouvelle courbe de mappage de tonalité spécifiquement pour le HDR. Vous pouvez penser à prendre des valeurs HDR internes et à les envoyer directement à l'écran de la même manière que de prendre une photo avec votre appareil photo et de la publier sans ajouter aucun type de filtre. Il peut sembler un peu "délavé" ou manquer uniformément de contraste ou de dynamisme. En introduisant une nouvelle courbe de mappage de tons organisée par l'équipe artistique, nous avons obtenu le contraste et la saturation des couleurs que nous recherchions en HDR. Ceci est peut-être mieux démontré dans cette scène du désert. Tout d'abord, l'image non tonifiée.

Et la même scène avec notre tonemap HDR.

C'est assez subtil, mais si vous faites des allers-retours entre ces images, vous verrez que l'image tonifiée a gagné en contraste et que le sable semble moins gris et plus, eh bien, sablonneux.

Cela peut également avoir un effet subtil mais important sur la saturation des couleurs. Portez une attention particulière aux deux sources de lumière dans cette scène.

La source de lumière sur le côté droit de l'image semble naturelle, mais elle manque de contraste dans ses zones les plus lumineuses. Maintenant, comparez-le à la même scène avec notre mappage de tons HDR.

Encore une fois, l'effet est subtil, mais extrêmement important. La lueur orange de la source lumineuse de gauche s'est décalée vers le rouge et la zone éclairée de droite a acquis une certaine saturation. Ces changements étaient vraiment importants pour maintenir la même apparence du jeu sur tous les écrans SDR et HDR.

Nous avons travaillé dur pour que les versions SDR et HDR de Diablo IV soient superbes par défaut. Nous avons également des options d'étalonnage disponibles pour tenir compte des différences d'affichage et d'éclairage ambiant de la pièce. Vous trouverez ci-dessous l'écran d'étalonnage HDR, où vous pouvez régler le point noir, la luminosité et le point blanc pour adapter les visuels du jeu à votre goût.

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L'art graphique technologique aide à combler le fossé entre les ingénieurs et les artistes en mélangeant le talent artistique des shaders et de la génération d'art procédural avec les détails de rendu de bas niveau qui apportent des sommets et finalement des pixels à votre écran.

La plupart de notre travail de shader se produit dans les pixel shaders, qui génèrent des valeurs pour des matériaux physiques tels que l'albédo, la rugosité, la normale, l'alpha et l'émissif. La création d'un shader s'apparente à la création d'une série d'étapes pour accéder aux données et les modifier avant la sortie. Accéder aux données signifie souvent échantillonner des textures créées en dehors du moteur, mais la partie intéressante survient lorsque ces données sont mélangées.

Pour les effets visuels, cela pourrait signifier combiner des textures de bruit de carrelage de manière à créer des brumes dérivantes, des enfers ardents ou des piscines toxiques sans avoir besoin de créer des textures image par image. Nous pouvons également utiliser des textures avec des informations directionnelles 2D pour déformer les textures de bruit pour encore plus de variance.

Les personnages représentent un mélange intéressant d'éléments de shader simples et de fonctionnalités de shader pour transmettre des effets de statut tels que le feu, l'empoisonnement ou la furtivité. Pour ajouter une interaction plus dynamique avec l'environnement, les personnages se mouillent sous la pluie et se sèchent à l'intérieur. Dans le feu de l'action, les joueurs peuvent devenir ensanglantés en fonction des compétences qu'ils utilisent. Et pour soutenir la haute fidélité à proximité du joueur, les shaders de personnages intègrent des textures très détaillées lors des gros plans.

Les shaders d'environnement appliquent également diverses techniques, telles que le mélange directionnel, la mise à l'échelle adaptative de la texture et la dissolution. Les shaders directionnels permettent de mélanger différentes textures en fonction de la direction à laquelle la surface fait face, comme avec des rochers enneigés. Les données de courbure peuvent être utilisées pour modifier les valeurs de couleur et de rugosité des arêtes et des cavités sur les ressources d'environnement. Les shaders d'accessoires utilisent des éléments émissifs pour éclairer et attirer l'attention sur les objets interactifs. Les shaders de terrain effectuent un mélange complexe de nombreuses textures carrelables pour créer un sol au toucher naturel. Pour limiter la complexité des shaders, nous avons créé des textures virtuelles qui combinent plusieurs textures une fois, plutôt que d'avoir à les mélanger pour chaque image rendue.

Les shaders d'eau utilisent plusieurs techniques de pixel shader pour émuler la réalité. Les artistes peuvent peindre des masques pour les couches de textures de bruit et les déformer au fil du temps. La lumière simulée sous la surface se réfracte pour créer un effet de distorsion et la couleur varie en fonction de la profondeur de l'eau. De plus, les personnages peuvent interagir avec l'eau. Les joueurs et les monstres traversant l'eau créeront des sillages et remueront de la mousse. Les éléments de vertex shader nous permettent de déplacer la position des sommets de la surface. Cela est particulièrement évident lorsque les vagues de l'océan déferlent sur la côte ou que les compétences déclenchent des explosions.

En parlant de vertex shaders, de nombreux éléments d'environnement utilisent les mathématiques pour déplacer ce qui serait autrement des maillages statiques. Le feuillage bouge lorsque les personnages et les compétences interagissent avec eux, des vagues de vent traversent l'herbe, des excroissances de chair peuvent onduler, des globules de sang et des membres se tortillent, tout en utilisant des données et des mathématiques dans le shader.

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Diablo IV a été conçu pour fonctionner sur un PC Windows et deux générations de consoles. Pour soutenir cela, plusieurs systèmes ont été mis en œuvre pour rendre le moteur évolutif et capable de maintenir la qualité, tout en respectant la fréquence d'images requise de chaque appareil pour offrir la meilleure expérience de jeu possible.

Compte tenu des capacités des PC et des consoles, telles que les contraintes de mémoire et la puissance du processeur CPU et GPU, Diablo IV fonctionnera à un niveau qui convient le mieux à l'appareil qui l'exécute. Par exemple, des éléments tels que des maillages et des textures peuvent être chargés à un niveau de détail inférieur, et le même traitement peut être appliqué aux shaders, aux effets visuels, aux post-effets et à d'autres systèmes. Le réglage de chacun de ces paramètres vous permet de privilégier la qualité de l'image par rapport aux performances ou vice versa.

Le moteur de Diablo IV sélectionnera automatiquement le paramètre graphique le plus compatible avec le matériel de votre PC. Vous avez le choix entre quatre préréglages : faible, moyen, élevé et ultra, ainsi qu'une option permettant de sélectionner un préréglage différent pour affiner la qualité et la fréquence d'images à votre convenance. Mais il est important de comprendre l'impact de chaque paramètre différent sur les contraintes telles que l'utilisation de la mémoire et le coût de traitement.

L'un des principaux facteurs de performance est la résolution à laquelle le jeu est rendu. Lors de la lecture sur PC, le monde peut être rendu à une résolution inférieure ou supérieure en fonction du curseur Pourcentage de résolution, puis redimensionné pour correspondre à la résolution finale du moniteur ou de la fenêtre que le joueur utilise.

La diminution du pourcentage de résolution réduit la résolution interne du jeu, ce qui donne un meilleur framerate au détriment d'une image plus floue. D'autre part, l'augmentation du pourcentage de résolution augmente la résolution interne, ce qui diminue les performances à mesure que davantage de pixels sont rendus, nécessitant plus de mémoire. Cela offre une meilleure qualité et une image plus détaillée, tout en réduisant le crénelage.

Comme alternative à la méthode de mise à l'échelle par défaut, plusieurs options de mise à l'échelle sont disponibles pour PC, y compris NVIDIA DLSS 3, pour obtenir une résolution plus élevée pour l'image finale tout en rendant le monde à une résolution inférieure avec une perte de qualité minimale. Alors que les consoles tirent parti d'une combinaison de mise à l'échelle et de gestion dynamique de la résolution pour maintenir une fréquence d'images et une qualité visuelle élevées à tout moment.

L'option de qualité de texture est l'un des paramètres ayant le plus grand impact sur l'utilisation de la mémoire et un gameplay fluide. Vous avez le choix entre quatre options de qualité au total, mais nous nous concentrerons sur deux : Ultra et High. Ultra, la plus haute qualité, nécessite que les actifs haute résolution soient sélectionnés via le menu des options d'installation dans Battle.net et nécessite au moins 32 Go de mémoire installée dans le système. La qualité Ultra est mieux utilisée lorsque vous jouez sur un moniteur 4k, mais le jeu utilisera plus de mémoire pour le faire. L'option Élevé convient aux écrans de résolution 1440p et 1080p. La diminution de la qualité des textures fait que le jeu charge des textures de résolution inférieure et augmente les performances, tout en réduisant la mémoire utilisée par le jeu au prix de textures plus douces.

La qualité des ombres a également un impact important sur l'utilisation de la mémoire. La réduction de ce paramètre réduira l'utilisation de la mémoire tout en augmentant les performances, mais les ombres seront moins nettes pour les ombres du soleil et des lumières locales.

Si la mémoire est un problème, nous vous recommandons de diminuer à la fois la qualité de la texture et la qualité des ombres. Certains des autres paramètres ont un impact significatif sur la mémoire (comme la complexité géométrique), mais la plupart ont peu ou pas d'impact. Pour plus d'informations sur chaque option individuelle, visitez le menu des paramètres.

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Diablo IV sortira sur plusieurs consoles. Nous avons personnellement sélectionné les meilleures valeurs pour chaque console afin d'obtenir la meilleure qualité. La résolution et les fréquences d'images indiquées ci-dessous sont représentatives des performances des consoles Xbox et du matériel similaire.

Xbox :

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Nos ambitions graphiques ne s'arrêtent pas là. Après le lancement, l'équipe continuera d'introduire de nouvelles fonctionnalités, d'améliorer et d'optimiser celles qui existent déjà. Nous apprécions vos commentaires et vous invitons à partager vos réflexions sur les forums de Diablo IV. Mais, pour l'instant, merci de nous avoir rejoints dans cette plongée profonde dans les graphismes qui rendent Diablo IV si sinistre sur le plan artistique.

À bientôt dans Sanctuaire ! - L'équipe de Diablo IV

Comme mentionné précédemment, le NVIDIA DLSS 3 est l'une des options de mise à l'échelle disponibles pour Diablo IV sur PC. En utilisant NVIDIA DLSS 3, vous pouvez multiplier les fréquences d'images sur la carte graphique GeForce RTX 40 Series pour rendre les feux des Burning Hells encore plus brillants. Si vous souhaitez activer DLSS 3, rendez-vous ici et faites défiler jusqu'au bas de la page.

Le pilote NVIDIA Diablo IV GeForce Game Ready est désormais disponible en téléchargement via l'onglet Pilotes de GeForce Experience ou via le site Web GeForce.

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