Polyphony Digital entwickelt unter dem Namen „NeuralPVS“ ein neues Rendering-System für die Gran Turismo-Serie, das neuronale Netze nutzt, um die Sichtbarkeitsberechnung von Objekten grundlegend zu verändern.
Wie GTPlanet berichtet, zeigen erste Benchmarks auf der PS5, dass die Technik die CPU-Last messbar senkt und damit wertvolle Ressourcen für stabilere Bildraten oder höhere grafische Details freigibt.
Die Limitationen aktueller Culling-Methoden
Derzeit muss die Engine von „Gran Turismo 7“ in jeder Sekunde tausende Objekte verarbeiten – von Tribünen und Bäumen bis hin zu komplexen Streckenbegrenzungen. Da ein Großteil dieser Objekte aus der Perspektive des Fahrers durch Gebäude oder Hügel verdeckt ist, nutzt das Spiel ein Verfahren namens „Culling“, um nicht sichtbare Geometrie gar nicht erst zu berechnen.
Aktuell setzt Polyphony auf ein vorkalkuliertes System. Die Rennstrecken werden vorab in tausende Kamerapositionen unterteilt, deren Sichtbarkeitsdaten in Listen gespeichert werden. Um die Datenmenge zu bändigen, werden diese Punkte mittels Voronoi-Partitionierung in Zonen gruppiert. Das Problem: Diese Zonen haben starre Grenzen. Wechselt die Kamera von einer Zone in die nächste, springt die Sichtbarkeitsliste abrupt um. Das führt oft dazu, dass Objekte konservativ berechnet werden müssen, solange sie von irgendeinem Punkt innerhalb der Zone sichtbar sein könnten – selbst wenn sie für den Spieler aktuell hinter einem Hügel verborgen sind.
NeuralPVS: Sichtbarkeit als kontinuierliches Feld
Hier setzt „NeuralPVS“ an. Anstatt auf starre Tabellen und Zonen zurückzugreifen, trainiert Polyphony für jeden Streckenabschnitt ein kleines neuronales Netzwerk. Dieses Netz lernt die Beziehung zwischen einer exakten Kamerakoordinate und der Sichtbarkeit jedes Objekts in der Szene. Der Input sind die Raumkoordinaten, der Output ist eine präzise Vorhersage darüber, was gezeichnet werden muss.
Der technologische Sprung liegt in der Abkehr von diskreten Zonen hin zu einem kontinuierlichen Sichtbarkeitsfeld. Da das Netzwerk exakte Koordinaten verarbeitet, kann es die Topografie der Strecke viel effektiver nutzen. Auf Kursen wie der „Eiger Nordwand“ oder „Grand Valley“, wo Hügelketten weite Teile der Umgebung verdecken, erkennt die KI präzise, wann das Gelände als Sichtblende fungiert. Das alte System musste hier oft kapitulieren, da innerhalb einer großen Zone immer ein Punkt existierte, von dem aus ein Objekt sichtbar war, was die gesamte Zone zur Berechnung zwang.
Optimierung für die Hardware-Architektur
Damit eine KI-Lösung im Rendering-Pipeline-Alltag Bestand hat, darf sie selbst kaum Rechenzeit beanspruchen. Die Ingenieure Yu Chengzhong und Hajime Uchimura präsentierten auf der Fachkonferenz CEDEC einen aggressiven Quantisierungs-Ansatz: Die Gewichte der neuronalen Netze wurden von 32-Bit-Fließkommazahlen auf 8-Bit-Integer komprimiert. Dies reduzierte die Datenmenge um durchschnittlich 260 %, ohne die Genauigkeit der Vorhersagen signifikant zu verschlechtern.
Zudem wurde der Code für die Abfrage (Inference) händisch auf die SSE-Befehlssätze der CPU optimiert. Eine einzelne Abfrage benötigt auf der PlayStation 5 im Schnitt nur noch 33 Mikrosekunden. Das ist schnell genug, um im engen Zeitrahmen eines 60-FPS-Frames (16,67 ms) vernachlässigbar zu sein.
Messbare Performance-Gewinne auf der PS5
Die vorgestellten Benchmarks zeigen deutliche Entlastungen. Auf der Strecke „Grand Valley“ sank die durchschnittliche CPU-Zeit pro Frame von 4,552 ms auf 4,256 ms. Besonders kritisch für die Bildratenstabilität ist die Spitzenlast (Maximum), die von 6,378 ms auf 5,849 ms fiel – eine Ersparnis von über einer halben Millisekunde. Auch die GPU-Last wurde stabiler, da weniger unnötige Geometrie durch die Pipeline geschleust wurde.
Ein weiterer strategischer Vorteil ist die Automatisierung. Da das Training der Netze offline auf CPU-Clustern erfolgt und fast vollständig automatisch abläuft, lässt sich das System problemlos auf den riesigen Fuhrpark und die wachsende Streckenliste von Gran Turismo skalieren.
Nicht weniger spannend ist die Tatsache, dass „Gran Turismo 7” offenbar bereits PSSR 2 auf der PS5 Pro nutzt, denn seit Kurzem spüren User deutliche Verbesserungen der Grafik. Dieses Feature ist jedoch noch nicht offiziell bestätigt.
Das nennt man Optimierung. Da wird die ps5 ausgereizt. Darum habe ich und werde ich als Gamer immer Playstation supporten, auch wenn sie krasse Fehler wie Bluepoint machen.
Nvidia entwickelt AI Slop Filter und AI Lösungen, damit weniger Optimiert werden muss und alle Spiele per Knopfdruck gut und auch gleich aussehen und hier wird ne KI entwickelt speziell für die ps5 und das Spiel, um noch mehr rauszuholen.
Bin gerade bischen stolz auf meine ps5 pro und schäme mich ein wenig für meine 4090 weil nvidia draufsteht.