Resolución y framerate en los videojuegos ¿de qué hablan?

Hace unos buenos días que no teníamos una actualización, ahora lo hacemos con un tema que se ha vuelto más común con la llegada de las nuevas consolas, que es el framerate y la resolución en los videojuegos. Si se preguntan porque estábamos algo ausentes, la respuesta es por el E3. Tras un largo viaje ya estamos preparados para la cobertura el próximo día lunes como prensa oficial del evento.

XBox and Playstation signs at Electronic Entertainment Expo

Una captura del pasado E3

Retomando la redacción, algo está claro, los gráficos se han transformado en un arma más en el campo de batalla en las guerras de la consola. Los participantes en estos debates interminables tratan de entregar objetividad citando números, el caso de la destreza visual, la resolución y la frecuencia de imagen, probablemente los dos últimos aspectos sean los más citados.

Pero, ¿qué significa? ¿Cuál es la diferencia entre 720p y 1080p, o entre 30 fotogramas por segundo y 60 cuadros por segundo – y es una distinción académica, o algo realmente significativo? En otras palabras, ¿por qué nos importa cómo jugadores?

¿Que son resolución y cuadros por segundo (Framerate)?

Comencemos con algunas definiciones básicas, para los no iniciados en estos temas.

Frecuencia de imagen (cuadros por segundo, framerate)

Vídeo estándar, como el cine o la transmisión de la televisión, se compone de imágenes fijas que se capturan de forma consecutiva y son reproducidos en rápida sucesión. Un “marco” es una sola de esas imágenes, y la “tasa de frame” es una medida de frecuencia: la frecuencia con la que el vídeo se ha actualizado con un nuevo cuadro. Para los juegos de vídeo, que se traduce en la frecuencia en la que el juego vuelve a dibujar la imagen en la pantalla. La frecuencia de imagen se mide en fotogramas por segundo (fps). Para que te des una idea de este fenómeno un video:

Esta actualización de las imágenes debe ocurrir muy rápidamente para que el jugador pueda percibir el movimiento. ¿Qué tan rápido, te preguntarás? Las películas se filmaron y se exhiben tradicionalmente a 24 fps. La televisión en América del Norte se emite en 30 fps o 60 fps. Los desarrolladores con los que se hablaron en este artículo indican que los 30 fps es la línea de base general de los fabricantes de juegos.

La velocidad de fotogramas de un juego es independiente a la pantalla que uno esté utilizando. De hecho los videpojuegos tienen su propia frecuencia: la “frecuencia de actualización”, o la frecuencia con la que el dispositivo (como un televisor o monitor) refresca la pantalla; esto se mide en hercios (Hz), en donde 1 Hz es un ciclo por segundo. La mayoría de los televisores modernos y monitores tienen una tasa de refresco de 60 Hz, por lo que la situación óptima es de una fuente de imagen (como una consola de juegos o un reproductor de Blu-ray) entrar con una velocidad de fotogramas que utilice los 60 Hz. Pero las consolas de videojuegos logran adaptar la velocidad de cuadros como se dice, de forma independiente a la pantalla, logrando que esto no afecte al rendimiento del juego.

Pensemos de la siguiente manera: Un televisor estándar se refresca a 60 Hz pasaría los 60 fotogramas en un solo segundo. La misma televisión en un juego adaptado a los 30 fotogramas por segundo, el generar la misma velocidad de imagen le tomara el doble. En palabras más simples, un juego a 60 frames, se verá más rápido que un juego a 30, no es muy complicado de entender.

Por lo tanto, los juegos funcionan con problemas en la mayoría de las pantallas cuando no están funcionando a 30 o 60 cuadros por segundo. Si un juego no tiene en cuenta la tasa de refresco de una pantalla y funciona a cualquier velocidad de fotogramas se produce un lagrimeo, que sería ve varias imágenes diferentes a la vez, claramente quedando feo en pantalla.

Resolución

El tamaño de una imagen se conoce como su “resolución”. Las pantallas panorámicas son modernas y tienen una relación de aspecto de 16:9 y la resolución es, literalmente, una medición de la anchura y altura en píxeles de una imagen. La resolución mínima que califica como de “alta definición” es 1280×720 (“720p” para abreviar), mientras que el estándar de mayor fidelidad de la mayoría de los nuevos televisores de alta definición es de 1920×1080 (“1080p”). Al igual que con megapíxeles en una cámara digital, una cantidad de pixeles más alta – de mayor resolución – proporciona más detalles en una imagen.

La “p” significa “progresiva” la abreviatura de “barrido progresivo”, una técnica en la que una pantalla dibuja cada línea de un solo fotograma de forma secuencial, de arriba a abajo, en el espacio de un solo ciclo de actualización (una sexagésima de un segundo). Esto es diferente del método anterior, “entrelazado”, donde los televisores se alternaban el trazado de líneas impares y números pares de la imagen de cada uno trigésimo de segundo. El escaneo progresivo hace una imagen más suave que es menos susceptible a los destellos, en palabras más simples, el cambio entre imágenes seguidas es menos perceptible, dando la sensación de un mejor movimiento.

Una imagen de 1080p contiene 2,25 veces más píxeles que una imagen de 720p. Así que es notablemente más difícil para un juego generar una imagen de 1080p en vez de una imagen de 720p. La PlayStation 4, Wii U y Xbox One son todos capaces de dar salida a juegos en 1080p. Sony y Microsoft han promocionado la disponibilidad de juegos en 1080p desde el inicio de la generación anterior de consolas; PlayStation 3 y Xbox 360 también podrían generar juegos a 1080p. Pero estamos muy temprano en el ciclo de vida de la PS4 y Xbox One, y en este punto, los juegos que se ejecutan en 1080p nativo son relativamente raros – especialmente en la Xbox One, la cual tiene menos potencia gráfica, además destina sus recursos a otros procesos, no solo para los juegos.

Entonces algunos juegos con el fin de mantener la fidelidad visual del juego; optan por bajar la resolución y que la consola sea la que escale la imagen a los estándares de HD. Por ejemplo, un caso reciente la versión PS4 de Watch Dogs funciona a 900p (1600×900), mientras que la versión de Xbox Uno funciona a 792P (1408×792). Los desarrolladores hacen esas decisiones dependiendo del juego y la consola en cuestión.

Cort Stratton programador Senior en Naughty Dog quien está a cargo de la tecnología gráfica que se comparte con los estudios first-party de Sony Computer Entertainment, además de algunos desarrolladores terceros, comenta que la velocidad de los frame y la resolución se encuentran vinculados. Sin embargo no es algo tan simple.

En general, la resolución está totalmente bajo el amparo de la GPU. La CPU envía a la GPU una lista de objetos para dibujar y la resolución a usar para esto. Mientras más altos es el frame, estas tareas deben hacerse más rápido, gastando recursos que deben ser optimizados para no perder ni calidad gráfica ni velocidad de cuadros.

Para todos los juegos que he trabajado, el objetivo de la tasa de cuadros es el punto fijo contra el cual se hacen todas las demás decisiones de rendimiento.

Sobre las decisiones de rendimiento, según lo explicado puede caer cosas como reducir la resolución, disminuir la calidad gráfica o reducir los polígonos de los personajes. Para los estudios, el mantener un frame estable, es más importante que tener una resolución mayor.

Sobre este tema en conversación con un grupo de desarrolladores, muchos llegaban a la conclusión que la resolución no era tan importante en los videojuegos, eso a pesar de que cuando sacan las capturas de sus juegos, para comenzar la promoción, estas imágenes llegan con una resolución superior a los 1080p, curioso, pero todos sabemos que las capturas entregadas siempre son para dar una imagen potente del producto.

Barry Sandrew, experto en imagen digital, también piensa que hasta ahora, la resolución para el usuario promedio no es un tema importante.

“En una comparación lado a lado, no creo que el consumidor pro medio pueda decir la diferencia entre 720p y 1080p”

Además fue claro en señalar, que la gente cree que con una resolución mayor su juego en su pantalla se verá mejor, sin embargo no se preocupan de cosas simples como que una imagen de 1080p solo pueden demostrar toda su calidad en televisores de mayores pulgadas por ejemplo por sobre las 40 pulgadas, mientras que los televiso0res de 32 pulgadas, los más vendidos del mercado solo son del estándar HD eso quiere decir que se hicieron para resoluciones solo de 720p.

Seis meses de vida llevan PS4 y Xbox One, desde esa fecha no hay muchos juegos que logren el santo grial de 1080p a 60 frames. Pero es posible, incluso probable, que los desarrolladores lleguen a eso a través del tiempo.

Esto también se aplica a las diferencias en el poder que puedan existir entre las consolas. Es cosa de comparar la situación actual con la generación de la consola anterior. En el pasado debido a que la Xbox 360 era más fácil para los desarrolladores de trabajar, los juegos en ese sistema a menudo corrían mejor que sus homólogos de PS3, esto se vio mucho durante los primeros años de la generación. Pero los fabricantes de juegos con el tiempo descubrieron la idiosincrasia del hardware de PS3, y fueron capaces de eliminar las disparidades significativas en el rendimiento.

Lo mismo sucede con Xbox One y PlayStation 4, Sony aprendió de la pasada generación y lanzo un sistema que era más fácil de trabajar, mientras que Micrososft realizo lo contrario y lanzo la Xbox One quedando por debajo hasta ahora en relación a su competidora, mismo panorama, diferentes lugares. Quedará ver si con el tiempo se exprime de mejor manera la potencia de ambas consolas y si las versiones de Xbox One en los juegos multiplataforma, logran ser a la par de las de PS4. Algo que se podría lograr, por ejemplo ocupando de mejor manera los recursos, algo que Micrososft ya comenzó a realizar al sacar a Kinect de la ecuación obligatoria de su consola. Logrando algo más de potencia de cara a los juegos.

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