Análisis técnico: el juego 4K en PlayStation 4 Pro

Cómo maneja el ultra HD la nueva consola de Sony, y las opciones disponibles para conectarla a una pantalla 4K.

Parece que todo está bastante calmado para PlayStation 4 Pro, a unas meras semanas de su lanzamiento. Lo que está claro es que nadie que no atendiera al PlayStation Meeting de hace un par de semanas no ha podido ver de lo que es capaz el sistema. El contenido multimedia que se puso a disposición de la prensa durante el evento mediante descarga no es representativo de su calidad, y no favorece al hardware. Mientras tanto, la primera presencia pública del sistema en la reciente EGX se limitó a tan solo seis unidades que únicamente tenían un juego: Call of Duty Infinite Warfare.

Quedando tan solo un mes para su lanzamiento, la falta de exposición del nuevo sistema es intrigante. Hay muchas razones para ser optimista sobre sus posibilidades, principalmente porque el software que hemos visto - más que nada Days Gone y Horizon Zero Dawn - se ve impresionante. No son títulos de lanzamiento, por supuesto, pero quizá nos dan una pista del tipo de calidad que puede que veamos de forma general un par de meses después de su lanzamiento. Más que eso, el precio de salida de la PlayStation Pro, 399 euros, es muy tentador para aquellos dispuestos a comprar una nueva consola ahora que nos adentraremos en la temporada navideña.

El resultado es este. Aunque podemos esperar packs y ofertas especiales que reduzcan el precio del hardware existente, el precio retail para PS4 Pro es indudablemente atractivo - 100 euros más que el nuevo modelo CUH-2000 'Slim' de PayStation 4 para tener un 31 por ciento de potencia extra de la CPU, 2.3x de GPU, una RAM más rápida y el doble de espacio de almacenamimento. Tal y como están las cosas, de repente la PS4 básica parece ser muy cara para lo que ofrece, relativamente.

Al ponerle un precio similar al del lanzamiento de la PS4 original, Sony parece haberse dado cuenta de que hay un rango de precio aceptable para una consola mainstream, y aunque la omisión del lector UHD Blu-ray es un mal movimiento para un dispositivo que pretende dirigirse al usuario que busca la alta gama, está claro que es una decisión de diseño que busca llevar a las casas el máximo número de consolas lo más rápidamente posible. Mantener el precio bajo también ayuda a aclarar la mayor incógnita sobre el hardware, que es bastante simple: ¿cuánto se mejora la experiencia visual? Antes de que hablemos de esto, vale la pena apuntar que el aumento relativamente bajo en el precio de Pro respecto al de PS4 implica que si os la compráis simplemente para lograr un mejor rendimiento, el excelente anti-aliasing y el doble de almacenamiento, no es una mala oferta.

Análisis de PlayStation 4 Pro, un par de semanas después de su anuncio.

Y es importante, porque el discurso de Sony ha sido algo tambaleante hasta ahora. Y lo que es preocupante es que la propuesta de Microsoft con Project Scorpio es básicamente lo mismo. Aunque ambos fabricantes están ofreciendo a los desarrolladores carta blanca para usar el nuevo hardware de la forma en que crean conveniente para mejorar sus juegos, lo que se busca con el nuevo kit es hacer funcionar juegos existentes a resoluciones mayores, haciendo uso de las ventajas que ofrecen las pantallas 4K. La diferencia es, esencialmente, la cantidad de píxeles.

"[Sony está] hablando de checkerboard rendering y de reescalado y cosas así," dice Albert Penello, de Microsoft. "Simplemente son un montón de asteriscos en su marketing concerniente al 4K, algo interesante porque cuando pensamos en las especificaciones que queríamos para Scorpio, tuvimos muy claro que queríamos que los desarrolladores cogieran sus motores de Xbox One y los renderizaran a 4K nativo, auténtico. Esa es la razón por la que elegimos ese número, por la que tenemos el ancho de banda de memoria que tenemos, por la que tenemos esos teraflops, porque es lo que los desarrolladores nos dijeron que era necesario para alcanzar el verdadero 4K."

Lo que no oiréis de Sony o de Microsoft son las palabras mágicas - 60 frames por segundo - porque básicamente, tanto PlayStation 4 Pro como Scorpio se basan en un cimiento similar tecnológicamente, con la misma limitación clave: la falta de elección en la tecnología CPU x86 disponible. Se espera que Scorpio utilice la nueva arquitectura Zen de AMD, pero teniendo en cuenta que ya han anunciado ocho núcleos CPU para su próxima consola, parece bastante improbable. La CPU Zen de AMD, de ocho núcleos, tiene como competidor al procesador Broadwell-E de Intel, y sus precios rondan los 400 euros.

Análisis de rendimiento de Horizon Zero Dawn en su estado preview. Lo que está claro es que la mayoría de títulos de PS4 Pro reescalarán la resolución en lugar de optar por los 60fps.

El intento de vender una actualización de la consola a mitad de generación se basa, pues, en la idea de que el usuario posee o tiene pensado comprarse una tele 4K - algo que es muy difícil vender a los que no tienen esa tecnología. Además de eso, ayuda mucho que tengas la tele 4k correcta, principalmente una que sea compatible con el alto rango dinámico. Oh, y asegúrate de que sea el HDR correcto. Muchas pantallas excelentes aceptan la entrada, y luego lo escalan de nuevo a SDR, como la Samsung KU6400. Otras son compatibles con el HDR, pero no son particularmente luminosas, lo que significa que tienes que jugar en una habitación oscura para lograr el mejor efecto. Por otro lado, algunas de las pantallas HDR más claras - como la serie KS8000 de Samsung - no tienen modos de juego con latencia baja cuando trabajan el contenido HDR, añadiendo unos 100ms al lag. Es un campo de minas.

Todo se reduce a una pregunta: ¿vale realmente la pena el 4K? Y la respuesta a eso está bastante clara. El aumento de detalle es profundo ya de por sí, y es otro nivel con el HDR activado. Y el hecho de que una máquina de 400 euros sea capaz de ofrecer esa resolución de forma efectiva representa un valor a tener en cuenta, si consideramos que un PC capaz de hacer el mismo trabajo cuesta al menos el doble. No obstante, cuando se trata de incitar a los usuarios a que mejoren sus pantallas, todavía hay mucho trabajo por hacer. Todo el contenido a 4K que se pudo ver en el PlayStation Meeting es, clara y lógicamente, una mejora visual considerable sobre los 1080p, incluso aunque no sea 4K nativo. La estrategia de Sony con PS4 Pro es tratar el ultra HD como un lienzo para el juego a mayor resolución, en contraposición al recuento de píxeles puro y duro que debe respetarse en todo momento.

La calidad del reescalado varía según el título, pero en las mejores condiciones se parece mucho al nativo. El principio detrás del escalado 'checkerboard' es bastante simple: una estructura de 2x2 pixel se extrapola a 4x4, aparentemente usando el nuevo hardware de la GPU de PS4 Pro, así que no supone ningún coste para los desarrolladores. La cuestión aquí es saber cómo hace el trabajo el hardware.

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Esta imagen Deus Ex: Mankind Divided está a 3360x1890, pero es posible que se use el checkerboarding para alcanzarla antes del reescalado convencional para el 4K.

Al parecer, Mark Cerny desvelará más detalles sobre el tema pronto, pero por el momento nos inclinamos a pensar que hay un componente temporal: la información de anteriores frames se coteja y se usa para ayudar a extrapolar los píxeles adicionales. Quizá estamos viendo una versión más refinada y no entrelazada del tipo de técnica usada en el reescalado temporal de Killzone Shadowfall. Hay más pruebas de eso en Call of Duty: Infinite Warfare. Cuando jugamos a la demo en PS4 Pro en la EGX, Tom Morgan y John Linneman notaron una salida 4K perfectamente mapeada en escenas estáticas, con algo de checkerboard en movimiento. Debido a la gran densidad del pixel en pantallas 4K, los artefactos no son tan intrusivos en movimiento.

Volviendo al PlayStation Meeting, Horizon y Days Gone fueron las estrellas a la hora de producir una presentación en 4K que pudiera colar como una nativa, pero Infamous First Light también fue impresionante. El título de Sucker Punch mostró a su vez una potencial limitación de la técnica: un artefacting borroso en los efectos alfa allá donde el checkerboard no actúa completamente, algo muy similar a lo que se pudo ver en el pelo de Nathan Drake en la demo de Uncharted 4. La diferencia entre ambos es que el artefacto parecía persistir en la demo de Naughty Dog, mientras que en Infamous tan solo lo vimos cuando pausamos el juego y entramos en el modo foto. La característica compartida es que los afectados son los efectos alfa.

También nos inclinamos a pensar que el checkerboarding se puede usar para reescalar a una resolución intermedia - como 1800p o por ahí - antes de que aparezca el reescalado estándar. Eso podría explicar la captura de Deus Ex: Mankind Divided que veis en esta página. El recuento de píxeles sugiere un ratio de píxel 7/8, lo que nos da 3360x1890. No obstante, no hay artefactos de checkerboard, lo que inicialmente nos lleva a pensar que es un reescalado simple y convencional. Aun así, viendo lo bien que funciona la tecnología con las escenas estáticas tras nuestro rato a los mandos de Call of Duty, parece que esta captura de Deus Ex puede haber sido tomada de una imagen relativamente estática. No está en la línea de lo que pudimos ver en movimiento en el PlayStation Meeting, donde los artefactos estaba amplificados por el intrusivo filtro de suavizado. Otro título que puede que combine el checkerboarding y el reescalado es Mass Effect Andromeda, aunque para saberlo a ciencia cierta tendríamos que tener entre manos un mejor material que el que hay disponible actualmente.

Primer vídeo y análisis de Mantis Pro Racing en PS4 Pro corriendo a ultra HD 60fps.

Pero lo que destaca es un comentario en particular de un desarrollador de Sony con el que pudimos hablar en el PlayStation Meeting: que hay más en PlayStation 4 que únicamente el reescalado checkerboard, junto con el comentario de Mark Cerny en el que aseguraba que el nuevo hardware ha "adoptado muchas características de la arquitectura Polaris de AMD, así como algunas que incluso van más allá". Ya sabemos que los núcleos GCN de AMD disponibles en PS4 Pro son capaces de procesar dos operaciones de 16-bit de coma flotante en el tiempo en el que la PS4 básica procesaría una, lo que significa que el código revisado y optimizado de Pro puede ser mucho más rápido.

Además de eso, entendemos que la GPU de Pro incluye hardware personalizado para acelerar la realidad virtual. Aunque todavía estamos intentando discernir los detalles precisos, lo lógico sería ir en la línea de lo que hemos visto con el hardware de Nvidia: procesamiento geométrico stereo, y multi-resolution shading. El último en particular es interesante: permitiría a los desarrolladores de Pro centrar los recursos de la GPU en elementos de la escena que son visibles, en oposición al procesamiento completo de la periferia.

La cuestión aquí realmente es hasta qué punto esto es hardware hecho a medida por Sony, o si lo que estamos viendo son elementos de la tecnología AMD que se han recolectado del futuro kit Radeon. Esta última semana apareció un rumor interesante pero sin verificar en el que se hablaba de cómo la inminente arquitectura Vega aumenta la eficiencia de los shaders GCN, y es inevitable preguntarse si Sony ya ha accedido a esta tecnología en Pro, teniendo en cuenta lo que sabemos del hardware hasta ahora. Del mismo modo, tenemos curiosidad por saber si la relación con AMD es recíproca - la opción de usar checkerboarding en el espacio del PC podría ser muy interesante. Con tantas pantallas 4K de 23 y 27 pulgadas en el mercado sería muy complicado percatarse de densidades extremas de píxel y artefactos checkerboarding, incluso en el entorno de un escritorio, con el usuario cercano a la pantalla.

Algunos títulos pueden usar el checkerboarding para llegar hasta algo cercano a los 1800p antes de reescalarse al 4K. Mass Effect Andromeda está quizá en ese punto. No suena ideal, pero la presentación del juego en el PlayStation Meeting fue aun así muy impresionante.

Más interesantes son los fundamentos del diseño de la GPU, que son más ambiciosos de lo que creíamos en un principio. La GPU de PS4 usa, efectivamente, una versión modificada del diseño Pitcairn usado en las Radeon HD 7850 y HD 7870. Xbox One se basa en las Bonaire Radeon HD 7790 y R7 260X. Con eso en mente, cuando se anunció que PS4 Pro cuenta con 36 unidades de computación, parecía que la integración de Polaris 10 en el nuevo procesador de PS4 Pro estaba asegurada. No obstante, lo que está claro es que la nueva consola es diferente, más rica en funcionalidades en algunos aspectos, y con un diseño mucho más personalizado que su predecesora. También ayuda a explicar por qué no hay una parte existente de Radeon (que sepamos, al menos) en la hoja de ruta que sea buen candidato para la GPU de seis teraflops de Scorpio. PS4 y Xbox One se crearon en una era en la que el futuro del hardware de las consolas se ponía en duda, donde Sony y Microsoft eran conservadores en sus diseños si lo comparamos con Xbox 360 y PS3. Con PS4 Pro y Scorpio, ambos fabricantes saben que tienen una gran base de usuarios, lo que lleva a diseños más ambiciosos.

Hasta ahora, todo lo que hemos visto sugiere que PS4 Pro es una pieza de hardware realmente interesante, y no podemos esperar para probarla y llevarla hasta sus límites. No obstante, aunque nos mantenemos generalmente optimistas sobre la máquina teniendo en cuenta sus demos, hay algunos aspectos en los que debemos dar toques de atención. Primero, aunque reescalar juegos existentes a 4K (ya sea de forma nativa o vía checkerboarding) lleva inevitablemente a una imagen más limpia e impresionante que los 1080p estándar de las PS4 actuales, también hay otros aspectos de la presentación que deben escalarse con ellos, y hay señales que indican que puede ser un desafío. Nuestra comparativa de Rise of the Tomb Raider en PS4 vs PC destaca que la nueva consola carece de la memoria necesaria para alojar las texturas superiores diseñadas por Crystal Dynamics. PS4 Pro conserva los mismos 8GB de GDDR5 que su hermana mayor, lo que significa que en su mayor parte se usarán los mismos assets que los juegos básicos de 1080p.

Aquí podéis ver cómo se compara Rise of the Tomb Raider en sus versiones de PS4 Pro y PC. Creemos que usa la técnica checkerboard de reescalado.

Segundo, nuestros compañeros John Linneman y Tom Morgan se percataron durante la demo de Infinite Warfare para PS4 Pro en la EGX que se usaban niveles bajos de filtro anisotrópico, los mismos que en la versión básica de PS4. El filtro de texturas y su ausencia es un problema constante con los títulos de la actual generación, y no tiene buen aspecto a 1080p. Claramente será un problema mayor a 4K, independientemente de que se reescale o se renderice de forma nativa.

Y finalmente, está el problema del rendimiento. Esperamos más de Pro, pero según nuestros compañeros, la demo de Call of Duty Infinite Warfare de la EGX parecía exhibir caídas de frame-rate más pronunciadas que las de la versión básica del juego. Hay que apuntar que se mostraba contenido diferente, y lógicamente el título todavía estará en desarrollo el tiempo que le queda, pero en el PlayStation Meeting, Deus Ex también parecía ir más lento que en la PS4 básica.

Y eso saca a la luz otro problema que tenemos ahora: hablando en términos generales, aumentar la capacidad computacional de la GPU debe ir acorde con el aumento de memoria, y el aumento del 25 por ciento en el ancho de banda de PS4 Pro parece quedarse un poco corto comparado con el boost 2.3x en el rendimiento computacional. Como contrapunto, deberíamos apuntar que la RX 480 de AMD compite bien con la R9 390, a pesar de la diferencia en el ancho de banda de la memoria entre el nuevo y el viejo hardware.

El 4K nativo o reescalado no es nuestra principal preocupación con Pro. El rendimiento es un poco inestable en el código preview que está casi terminado, como vemos en Call of Duty Infinite Warfare y como se pudo probar en el PlayStation Meeting.

Y todo esto ayuda a poner en perspectiva las especificaciones de la Project Scorpio de Microsoft. El aumento del ancho de banda que esperaríamos está ahí, la potencia computacional adicional también, y a menos que los diseñadores de Xbox One usen la innovadora memoria G5X, también contará con 4GB de ventaja en memoria. Ciertamente, los motherboard renderings mostrados en el E3 parecen mostrar 12 módulos de memoria alrededor del procesador principal, lo que sugiere un 50 por ciento de aumento en la asignación de memoria vs PS4 y Xbox One. También hay que destacar que Microsoft está diseñando juegos ahora mismo que incluyen artwork de alto detalle diseñados para verse bien en monitores 4K, lo que requiere más memoria que la que se encuentra en la Xbox One estándar.

En el momento de su anuncio, el hecho de que Microsoft andara a la caza de "píxeles de la más alta calidad" para Project Scorpio parecía ridículo - y quizá no se expresaron de la mejor forma - pero siempre hemos dejado claro que hay más en la calidad de la imagen que el mero recuento de píxeles. Una y otra vez hemos visto pequeñas diferencias en la calidad entre dos imágenes con distintas resoluciones, o juegos de Xbox One que ofrecen más detalle que sus equivalentes de PS4 debido a un filtro anisotrópico muy mejorado.

"Píxeles de la más alta calidad". Dando por hecho que nos referimos a un aumento en la calidad de las texturas, a un filtro anisotrópico decente y a pocos compromisos de post-procesado, eso podría sugerir que la lucha entre consolas de próxima generación podría ser más interesante que las diferencias básicas de 1080p vs 900p que vemos ahora. PS4 Pro va a llegar pronto, y tenemos la sensación de que no va a pasar mucho tiempo hasta que Microsoft muestre Scorpio en acción, y llegados a ese punto deberíamos tener una idea clara de lo que ofrecerá la nueva Xbox. Pero el desafío fundamental sigue siendo destacar de lo que son realmente capaces estas máquinas, algo del mismo modo aplicable a ambas compañías. Es necesario que veamos contenido 4K de la mejor forma, que sea una mejora tangible respecto al full HD, y también es necesario mostrar de qué es capaz el HDR. En un mundo con pantallas 1080p SDR, todo esto no va a ser fácil.

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Acerca del autor

Richard Leadbetter

Richard Leadbetter

Technology Editor, Digital Foundry

Rich has been a games journalist since the days of 16-bit and specialises in technical analysis. He's commonly known around Eurogamer as the Blacksmith of the Future.

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