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Digital Foundry y el juego a 4K

Estudiamos la viabilidad del estándar Ultra-HD.

Si el CES 2013 es indicativo de algo es de que los televisores que tenemos en el salón van a quedar desfasados por culpa de dos avances tecnológicos: las pantallas van a ser más finas con la introducción de los modernos paneles OLED y las teles van a ser más grandes. Mucho más grandes. Ese incremento en el tamaño físico de las HDTVs vendrá acompañado además de un aumento en la resolución, multiplicando por dos el estándar 1080p en ambas direcciones. Bienvenidos a la era del estándar Ultra-HD, de los 4K y los 3840x2160.

Con Sony liderando esta nueva oleada de pantallas no es de extrañas que haya rumores de compatibilidad 4K en la PlayStation de nueva generación (la llamada Orbis), y por supuesto ya vimos como Polyphony Digital creó una versión de Gran Turismo 5 Prologue que funcionaba en una configuración con cuatro PS3 funcionando en paralelo, cada una de ellas renderizando un cuarto de la pantalla a 1080p. Todo esto nos lleva a preguntarnos cuánta potencia se necesita para producir una experiencia 4K satisfactoria, cómo se ven los juegos punteros en 4K y si las próximas consolas serán capaces de mover los juegos a esta resolución.

Ya tuvimos una primera toma de contacto con el juego a resoluciones altísimas con el Macbook Pro Retina y su fabulosa pantalla de 15 pulgadas y 2880x1800. Aunque juegos como Battlefield 3 y Crysis 2 eran injugables incluso con el detalle al mínimo, títulos como Skyrim o Batman: Arkham City eran jugables si se reducía el detalle. Pero lo cierto es que el Macbook Pro es un portátil con relativamente poca potencia para renderizar, y demos de nuevas generación como el Unreal Engine 4 o el Agni's Philosophy de Square Enix utilizan CPUs Intel Core i7 junto con tarjetas gráficas NVIDIA GeForce 680. Siendo así, hemos decidido probar con un sistema similar.

Sony deslumbró a los asistentes del CES con este prototipo Ultra-HD de 56 pulgadas que combinaba resolución 4K con un panel OLED. Aunque este modelo puede no llegar finalmente al mercado, la resolución 4K es la próxima apuesta de los grandes fabricantes.

Quizás las cosas cambien con estos nuevos televisores Ultra-HD, pero antes del CES era un poco complicado mostrar 4K en un panel de estas características. Se puede hacer por HDMI, pero el ancho de banda disponible provoca que la tasa de refresco esté limitada a 30Hz - algo que puede no ser un gran problema para los juegos teniendo en cuenta que el 95% de ellos funciona a 30FPS, pero habrá que esperar al nuevo estándar HDMI 2.0 para alcanzar 4K con un refresco de 60Hz. Hasta entonces se puede mostrar gameplay 4K a 60 frames por segundo, pero es una configuración complicada en la que intervienen cuatro entradas de vídeo digital, cada una de ellas encargada de un cuarto de pantalla - como en la demo 4K de GT5 que hizo Polyphony. Nos imaginamos que el EyeFinity de AMD y la solución alternativa de NVIDIA solventarán esto, pero queríamos capturar nuestras propias muestras, así que optamos por una única conexión enchufando nuestro PC a la tarjeta de captura de nueva generación en la que estamos trabajando.

Los resultados son sorprendentes. En un PC que puedes montarte tú mismo por poco más de 900€ los 4K son viables, y tienen un aspecto espectacular. Pese a que seguimos mirando mal a esos desarrolladores que nos mandan capturas en ultra resolución de juegos que finalmente funcionarán a 720p, 4K es un sueño hecho realidad, con una cantidad extrema de pixeles renderizándose en tiempo real. Aunque tiene sus problemas, también hay ciertos momentos que rozan la perfección, con imágenes que parecen sacadas de Dead End Thrills pero que se pueden experimentar de forma totalmente interactiva.

En nuestras pruebas apuntamos alto nada más empezar, usando el Battlefield 3 de DICE, y ahora sabemos que la GTX 680 puede producir grandes resultados. En nuestro análisis del hardware vimos que se quedaba muy cerca de conseguir 1080p60 con el detalle en Ultra, así que al cuadriplicar la resolución a 4K el tope de 30FPS implica que el salto a 3840x2160 no es tan extremo. Aunque no conseguimos poner el detalle en Ultra (de hecho, DirectX nos daba errores por falta de memoria), el nivel de calidad alto era más que jugable.

"Battlefield 3 a 4K y nivel de detalle alto en un PC ofrece un rendimiento parecido al de las versiones para consola, aunque hay que realizar algunos ajustes para que el frame-rate sea estable."

Análisis de rendimiento de Battlefield 3 con v-sync, detalle alto y resolución 3840x2160, el estándar 4K.

Por defecto nos quedamos sin el espectacular 4x MSAA de BF3, disponible sólo con el detalle Ultra, pero la verdad es que tampoco lo hemos echado mucho de menos. El anti-aliasing por post-proceso tiene problemas graves a 720p, pero a medida que vas subiendo la resolución esos defectos se hacen menos evidente. A 3840x2160 los problemas de pixel-popping del post-AA son completamente irrelevantes.

Pero eso no significa que nuestra primera prueba fuese un éxito completo; el nítido aspecto visual parecía un poco cuadriculado, con objetos de baja carga poligonal y algunas texturas poco detalladas, aunque también hay que reconocer que DICE no anticipó que alguien jugaría a este nivel. También notarás problemas en el frame-rate - los efectos avanzados provocaban caídas y que el control fuese similar al de las consolas (en nuestras pruebas usamos un pad de 360 para imitar la experiencia de jugar en el salón de casa). Es muy probable que ajustando algunos detalles a nivel medio se pudiese conseguir un frame-rate más estable sin perder mucha calidad, y en un escenario específico de consola los desarrolladores se pueden permitir el lujo de optimizar el juego escena a escena. Pero aún así la experiencia general de esta primera prueba fue muy positiva: estábamos jugando a 4K con nivel de detalle alto y la jugabilidad era más que aceptable.

No puede decirse lo mismo con la maravilla visual de Crytek, Crysis 2. En el modo DirectX 11 perdimos los 30FPS estables simplemente cambiando de detalle Alto a Muy Alto (lo cual es parecido a pasar de Bajo a Medio en cualquier otro juego), mientras que Extremo y Ultra estaban totalmente fuera de la ecuación, con el frame-rate descendiendo de forma dramática cada vez que aparecía un efecto en pantalla. Pero eso no significa que no pudiésemos tener una fabulosa experiencia: en el modo DirectX 9 cualquier cosa por encima del nivel de detalle Muy Alto era demasiado, pero con dicha configuración el rendimiento era consistente y la texturas de alta resolución ya entraban en juego. En general era incluso más impresionante que Battlefield 3: este juego alcanza un nuevo nivel a 4K, con un alucinante nivel de detalle en los gráficos y los efectos y el efecto de motion blur mitigando el típico judder de los 30FPS.

"Puedes escoger: Crysis 2 ofrece una gran experiencia a 4K con nuestro PC i7/GTX680 tanto en DX11 y nivel alto como en DX9 y nivel muy alto."

Crysis 2 con DX9 y nivel de detalle muy alto ofrece una espectacular experiencia que no se desmarca demasiado del objetivo de los 4K a 30Hz.

Lo más sorprendente es que casi no vimos texturas de poca calidad, y en general tan sólo el follaje y los árboles tenían un menor nivel de detalle, principalmente por una falta de geometría que destaca con resoluciones tan altas. De hecho, el nivel general era tan alto que en ciertos puntos tuvimos problemas para capturar vídeo en tiempo real - usando compresión sin pérdidas se puede hacer streaming a un SSD Samsung 840 a 180MB/s, pero con Crysis 2 es una pesadilla en la que hay picos de ancho de banda de 260MB/s secuenciales.

Al final quedamos contentos con el nivel de rendimiento: el juego lucía fantástico y con el nivel de detalle muy alto tan sólo vimos un puñado de caídas de frame-rate, ninguna de las cuales tuvo un impacto demasiado grande en la experiencia general.

La siguiente prueba la hicimos con el Need for Speed: Most Wanted de Criterion. Quisimos probarlo por varias razones; primero porque el trabajo de sus creadores en términos de iluminación y efectos es ejemplar, así que nos intrigaba ver su escalabilidad, y segundo porque los modelos de coches reales suelen tener un aspecto verdaderamente fantástico al renderizarse con resoluciones extremas. Además, nos impresionaron las capturas de Dead End Thrills y queríamos ver si era posible jugar con ese nivel de detalle y una resolución incluso mayor.

Teníamos ciertas dudas al respecto, debido a que la actual build de Most Wanted tiene algunos problemas de rendimiento en PC que provocaron que no pudiésemos alcanzar 1080p60 con una GTX 670 y el detalle al máximo cuando analizamos el juego a fondo. Sin embargo, con una tarjeta NVIDIA un poco más rápida pudimos mover el juego a 4K y 30FPS estables con todo el detalle al máximo, excepto el ambient occlusion reducido a la mitad. Nos gustó especialmente poder activar el nivel de detalle máximo de la geometría, ya que los modelos tienen un aspecto imponente a 4K.

"Con nuestro equipo hemos podido jugar a Need for Speed: Most Wanted a 4K y el nivel máximo de detalle manteniendo los 30FPS de las versiones para consola."

Need for Speed: Most Wanted ha tenido problemas de rendimiento en PC, pero hemos conseguido una excelente experiencia 4K con nuestro equipo i7/GTX680 bajando tan sólo el detalle de una pequeña opción.

Las secuencias de los choques y algunos escenarios con muchos efectos provocan caídas de frame-rate, pero en general el rendimiento es consistente y desde luego muy parecido al de las versiones para Xbox 360 y PlayStation 3. Sin embargo, al igual que con el resto de juegos que probamos, la limitación a 30Hz del actual estándar 4K supone un ligero problema: el PC ofrece la posibilidad de jguar a 2.5K - 2560x1440 en 16:9 o 2560x1600 en 10:10 - a 60Hz, así que podemos decir que esa es la opción más recomendable, con una evidente mejora de resolución sin que se resienta la tasa de refresco.

La última prueba la hicimos con Batman: Arkham City. Si pudimos obtener un rendimiento razonable con la tarjeta gráfica para portátiles del Macbook Pro Retina, con el i7 de escritorio y la GTX 680 seguramente conseguiríamos mucho más... y así fue. Descartamos los modos DX11 y una vez más optamos por no activar el anti-aliasing multi-sampling FXAA por consumir demasiado ancho de banda, pero incluso con PhysX activado a nivel normal teníamos un rendimiento estable a 30FPS. Tenemos la sensación de que podríamos haber ido incluso un poco más allá, pero estamos más que contentos con el resultado: muchos juegos que usan el Unreal Engine 3 tienen gran detalle en su artwork, siendo Arkham City es un claro ejemplo de ello, y a 4K tenemos la densidad de pixeles necesaria para renderizarlo todo sin que aparezca aliasing especular.

En sus mejores momentos Arkham City es simplemente magnífico, con un enorme escenario que muestra su belleza, pero como en los otros juegos que probamos a 4K también se aprecian situaciones en las que es evidente que los materiales disponibles no están diseñados para esta resolución. Aunque el artwork es mejor que el de las versiones para consola, en los primeros planos de Batman, los otros personajes y los escenarios se ve que el detalle de las texturas es demasiado bajo como para resultar efectivo al renderizarse en Ultra-HD.

"Batman: Arkham City puede lucir estupendamente a 4K, pero también demuestra que la geometría y texturas de los juegos de la actual generación pueden tener un aspecto pobre en los primeros planos."

Batman: Arkham City puede funcionar a 2880x1600 en un Macbook Pro Retina con la relativamente modesta GPU GT650M, pero con nuestro sistema de pruebas hemos podido aumentar muchísimo el nivel de detalle consiguiendo 30 FPS estables. Disculpas por la ausencia del audio original; corrompía la configuración, así que lo hemos sustituido por extractos de la fantástica banda sonora original.

La gran pregunta: ¿Será la nueva generación de consolas compatible con 4K?

Siendo realistas creemos que con el desarrollo a 4K en la próxima generación ocurrirá lo mismo que con el soporte 1080p en la actual generación. La mayoría de desarrolladores decidieron que la resolución 720p ofrecía el mejor equilibrio entre detalle y efectos, y muy pocos han optado por una full HD cuyos requisitos simplemente son inalcanzables por las GPUs de Xbox 360 y PlayStation 3. Mirando atrás sólo hemos visto un puñado de juegos importantes con gráficos 1080p, y aún siendo así los más avanzados sólo lo conseguían tras aceptar compromisos significativos - la resolución nativa a 1280x1080 de Gran Turismo 5 sería el ejemplo perfecto de ello.

El reto inherente de desarrollar a 4K es quizás aún más pronunciado que el de 720p/1080p en la actual generación. Full HD es más o menos multiplicar por 2.5 los pixeles del 720p estándar, mientras que 4K cuadriplica el detalle. Hemos conseguido algunos resultados bastante sorprendentes con los juegos de PC escogidos, pero debe tenerse en cuenta que en el fondo son títulos de la actual generación, y que en la próxima se crearán juegos pensados para el nuevo hardware.

Puede que veamos juegos diseñados para 4K, pero apostaríamos a que serán relativamente pocos. La información que tenemos de algunos desarrolladores indica que incluso Sony - la cual tiene mucho a ganar al promocionar juegos a 4K con sus nuevos televisores - no se está esforzando demasiado en evangelizar a las third parties sobre el nuevo formato, teniendo 1080p como objetivo en los juegos para Orbis. Sabiendo que la PlayStation de nueva generación y la Durango de Microsoft tienen muchísimos puntos en común (hablaremos de ello más adelante), estamos convencidos de que 1080p es también el objetivo en la próxima Xbox.

Con 1080p establecido como estándar, vemos 4K como un mercado de nicho y uno que funcionará muy bien con PC, donde puedes destinar el dinero que quieras para obtener resultados óptimos. En PC también hay ofertas bastante prácticas, con monitores coreanos IPS de 27 pulgadas y resolución 2560x1600 que utilizan la misma tecnología que las opciones de gama alta de Dell y Apple. Eso será una alternativa interesante para los interesados en el juego con ultra resolución, y algo que estudiaremos en un futuro artículo. Aunque 2.5K puede parecer mucho menos que 4K, en un entorno de escritorio, donde la pantalla está muy cerca del usuario, los resultados pueden ser fantásticos.

También hay que decir que la respuesta en el CES al énfasis a los 4K ha sido algo negativa. Las teles son algo que los usuarios esperan que duren entre cinco y diez años, y tras el fracaso de las 3D muchos usuarios ven la llegada del nuevo estándar como algo sospechoso - una actualización inútil, si prefieres llamarlo así. Sin embargo, nosotros vemos algo diferente: vemos las 4K como una opción, al igual que 1080p lo era cuando PlayStation 3 llegó a las tiendas en 2006. Nadie nos está forzando a actualizar, y la llegada de las nuevas consolas no hará sino convertir Full HD en el nuevo estándar de facto. Pero para aquellos con dinero de sobras, listos para mejorar su sistema para estar a la altura del reto, la conclusión que sacamos de nuestras pruebas 4K es que es algo con el potencial para ser algo verdaderamente especial...

Traducción por Josep Maria Sempere.

Acerca del autor

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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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