"Bir oyunda grafik kalitesi arttıkça, FPS kaybı yaşanır" söylemine katılıyor musunuz?

Tam doğru değil. Ama geçerli bir söylem. Biz oyunları modellerken düşük poligon çözünürlükte, orta ve yüksek poligon çözünürlükte, bir kaç farklı görünümde modelleriz. Grafik kartınızı en başta hangi yoğunlukta polygon modellemesi ile oyunu açtığınız yorar. Modellediğimiz poligon sayısına göre kartınız zorlanır. Sonra kaplama detayları girer. Çoğumuz ince detayları poligon ile vermek yerine bunu kaplama resimlerinde de ayarlarız. Derinlik, parlaklık, opaklık, yansıma, reflek etme gibi, nesne davranışına referans olacak haritalar yani ikinci resimler kullanırız. Ancak bu haritaların çözünürlüğü bir kaç mb den bir kaç yüz mb ye kadar olabilir. Ekran kartınız bu textureleri modelin üstüne bindirir. Ve ne kadar yüksek çözünürlükte kaplama yapmışsak o derece zaman alır. Fps düşer. Ayrıca kaç tane çevre ve ışık ile etkileşimini belirleyen resimler kullanmışsak o kadar çok sayıda resimi de modelin üstüne bindirme ve hesaplama süresi uzar. Bu yüzden nesnelere gerektiği kadar boyutta ve sayıda kaplama yapar, daha az harita ile en iyi sonucu almanızı sağlarız. Mesela siz oyunlarda yansımayı kapatırsanız, nesnelerin yansıma özelliklerini içeren resim dosyası grafik kartınızda işlenmeyecektir. Bu da gereksiz bulduğunuz yerleri kapatarak performansı arttırabilirsiniz.

Biz oyunları modellerken çoğu kaplamanın renderini alır, tek bir kaplama dosyası olarak nesneye koyarız. Ama bu sefer çok gerçekçi görüntüler elde etsek bile, o nesneye ait özel bir yansıma haritası kullanmamışsak o zaman nesnenin yönü değişse bile gölgesi hep aynı yerde kalır. Yansımalar sanki orada zaman donmuş gibi hep aynı yerde kalır. Bunu bir çok oyunda sıklıkla görürsünüz. Renkler fotoğraf gibi gerçekçi ama ışık ile etkileşimsizdir. İşte ışık ile etkilessin diye biz farklı haritalar kullanırız. Bu haritalar modelimizin üzerine bindirilir. Ve ne kadar çok etkileşimli harita modelin üstüne binerse, ekran kartı o kadar çok hesap yapar ve görüntüleri geç işlemeye başlar. Yani fps düşer.

Çoğumuz, kaplama fotoğraflarını en gerçekçi şekilde çeker, modele bindirir ve bir iki tane de ortamla etkileşebileceği, referans resim dosyaları hazırlarız. Reflektör haritası, yansıma haritası, parlama haritası, geçirgenlik haritası gibi.. Oyun ayarlarından da bunları açıp kapatabileceğiniz seçenekler veririz. Ve bu resim dosyalarını da bir kaç farklı çözünürlükte ayarlarız ki, low medium high gibi extra detaylar olsun.

Özetle, grafik kartınızın performansını öncelikle sahnedeki modellerin polygon sayısı belirler. Mesela çimenler olsun. Eğer her çimeni tek tek oraya koyarsak bu oyunu kimse açamaz. Onun yerine bir gurup çimeni detaylıca modelleriz, onu hareketli hale getirip her hareketin fotoğrafını alırız ve bu fotoğrafı animasyon olacak şekilde, tek bir polygon nesnesine kaplama olarak yerleştirip onu art arda oynatırız. Böylece siz bir sürü öbek öbek çimen görürsünüz ama aslında olan sadece bir iki foto karesinin hareketidir. Böylece sahne içeriğinde ki polygon sayısını azaltırız. Ve ekran kartlarının bu sahneyi, saniyede en az 25 defa yenileyebilmesini sağlarız.

Bir değer seçeneğimizde siz nesnelere yaklaştıkça detaylı polygon özellikleri sahneye gelir. Uzak yerlerde ki nesnelerin ise polygon ve kaplama özellikleri düşürülür. Bunu oyun motorunda sağlarız. Deriz ki şu mesafeden daha yakınsa, bölgenin izin verilen en dataylı görüntü ve modellerini sahneye getir. Diğerlerinin detaylarını ise aşama aşama azalt. İşte bu nedenle bir oyunda bir karakter ağaç veya nesneyi bir çok kez farklı detaylarda modelleriz. Böylece nesnelerden uzaklaştıkça, ekran kartınızı daha az yoran modellerimiz sahneye getirilir. Sahne bütünlüğü korunur, uzaklar detay gerektirmediği için yine aynı kalite ve etkide görülür. Bunu sağlamak için ara geçiş moddellerimiz high, medium, low olarak sahnelenir. ya da visibiliteyi kapatırsanız, uzak mesafeler oyuna hiç etki etmeyeceği için, görünürlüğüne de ihtiyacınız yoktur.

Aşağıda ki doğa denemesinin 1 kare görüntüsünü elde etmek 16 dakikaya mal olmuştur. Dolayısı ile oyunları bu haliyle, ham şekilde yoğun polygon nesnelerle oynayamayız.

Oyun / video game. Videolar, resim karelerinin ardarda ekrana yansıması ile hareketli görünür. Hani kitabın her sayfasına cin ali çizip, sayfaları 'tırrrrr' efekti altında hızlıca geçerken, yürüme görseli denemişsindir çocukken diye düşünüyorum. O resmlerden 1 saniyede kaç tane geçiyorsa, bu fps (frame period second) yi verir. Çözünürlüğü düşük bir resmin byte'sel boyutu küçük olduğu için, ekrana yansıyacak bu ardışık resimler gpu/cpu tarafında kolaylıkla işlenir. Fakat daha iyi grafik ayarlarına alarak, bu resimlerin detaylı hallerini ve büyük byte'lı hallerini ardı ardına ekrana yansıtma işini yapan gpu/cpu tarafının anası ağlar. Saniyede 60 adet düşük byte işleyen, ama iyi görünmeyen o oyun, yüksek grafik ayarlarında çok daha detaylı fakat büyük byte'lı resimleri işlediğinden, daha az resim işler. Örnek 45, 30. Çok güçlü bir gpu/cpu ünitesi var ise fps değerinde kayıpların olmaz. (Mini detay, insan gözü zaten 75-100 fpsden fazlasını algılamaz. Evdeki alternatif akıma bağlı edison tipi bir lamba, 60 hertz frekansla çalışır. Yani saniyede 60 defa yanıp söner. Ama gözlerin o sönme anlarını hiç yakalayamaz, sürekli yanıyor izlenimi verir. Veya uçan bir arının kanatlarını değil de, sadece gövdesini görmen gibi.)

Grafik kalitesini yükseltince ekran kartına binen yük artar yorar bu da kare hızında yani performansta düşüşe yol açar. En iyi performansı en düşük grafiklerde alırız diye biliyorum:)