Das Entwicklerstudio The Coalition hat in einem technischen Beitrag im Xbox-Newsroom am 16. September 2019 dargelegt, wie Gears 5 auf der Xbox One X in sämtlichen Spielmodi 4K-Auflösung bei 60 Bildern pro Sekunde erreicht. Es ist das erste Mal in der Geschichte der Reihe, dass Kampagne, Mehrspieler und Echtzeit-Zwischensequenzen durchgehend mit dieser Spezifikation laufen. Zu Wort kommen Technical Art Director Colin Penty, PC Technical Lead Cam McRae und Technical Director Mike Rayner.
Wechsel von PhysX zu Havok und Mehrkern-Parallelisierung
Um die Bildrate von 60fps stabil zu halten, hat The Coalition die Physikberechnung von PhysX auf Havok umgestellt. Der Wechsel zielte darauf ab, die Verarbeitung zu beschleunigen und die vorhandenen CPU-Kerne der Xbox One X besser auszulasten. Dafür refaktorierte das Studio die Physik- und KI-Systeme und verteilte die Last über mehrere Kerne parallel, damit der Spiel-Thread die geforderten 60 Bilder pro Sekunde durchgängig liefert. Wie sich Berechnungen über mehrere Kerne verteilen lassen, hatte das Studio bereits in seinem GDC-Vortrag zur Asynchronität erläutert. Die Mehrkern-Auslastung war notwendig, weil die höhere Bildrate gegenüber den 30fps früherer Teile doppelt so viele Berechnungsdurchläufe pro Sekunde verlangt.
Im Mehrspieler-Modus setzt das Studio auf höherwertige Screen Space Reflections und Screen Space Ambient Occlusion. Über alle Modi hinweg kommen höher aufgelöste Detail-Maps zum Einsatz. Die Echtzeit-Zwischensequenzen laufen ebenfalls in 4K und nutzen Screen Space Reflections mit temporalem Anti-Aliasing, höherwertiges Bloom, Refraktion und Tiefenschärfe.
HDR-Tonemapping über maschinelles Lernen
Für die HDR-Ausgabe beschreibt The Coalition ein Tonemapping-Verfahren, das auf maschinellem Lernen beruht. Das Modell wurde mit Paaren aus HDR- und SDR-Bildern aus First-Party-Titeln von Microsoft trainiert. Auf dieser Datenbasis übernimmt es die Konvertierung in den erweiterten Farbraum Rec.2020 und die Abstimmung der optimalen HDR-Ausgabe. Der Ansatz verlagert die Feinabstimmung des Farbraums von manueller Arbeit auf ein gelerntes Modell, das die Zuordnung aus dem Trainingsmaterial ableitet.
Die übrigen grafischen Verbesserungen nutzen gezielt die Grafikeinheit der Xbox One X. Das Studio konzentrierte die zusätzlichen Effekte auf die GPU, deren Rechenleistung die Konsole gegenüber dem Basismodell deutlich anhebt. Verfasst hat den Beitrag Mike Nelson, Editor bei Xbox Wire.