Как создавалась Xbox One X

Новейшая консоль из семейства Xbox One вобрала в себя все лучшие характеристики предыдущих моделей. При этом она стала компактнее и мощнее. И на ней плавно идут новейшие игры в разрешении 4К.

Новая архитектура Scorpio с производительностью 6 терафлопс сделала Xbox One X на 40% мощнее любой другой консоли, ускорила работу с памятью и с диском, дала ряд других важных преимуществ. У новой консоли эффектный корпус. На его создание дизайнеров вдохновил знаменитый монолит внеземного происхождения — тот самый, из фильма «Космическая одиссея 2001 года». Корпус выполнен в новом цвете, который дизайнеры назвали «бесконечно черным» (Infinite Black). Небольшой сдвиг между двумя секциями корпуса обусловлен не только эстетическими, но и функциональными соображениями.

Ограниченная версия консоли под названием Project Scorpio побила рекорды по числу предзаказов. За пять дней было продано больше консолей, чем любых предыдущих версий Xbox за такой же период.

Впервые консоль Xbox One X была представлена как Project Scorpio на брифинге E3 в 2016 году — больше чем за год до выхода на рынок. То событие привело ко многим серьезным изменениям в линейке игровых консолей Microsoft.

Xbox One X стала прорывом компании в области игр с истинным качеством 4K. Высочайшее разрешение обеспечивает четкость и детализацию высшего класса, позволяя подключать консоль к 4K-телевизорам, получающим все большее распространение. Новая консоль полна инноваций — от высокотехнологичного жидкостного радиатора (см. далее) до архитектуры процессора Scorpio, выводящей игровой процесс на невиданные ранее высоты. Владельцы Xbox One сразу увидят нововведения, включив свои консоли: новый домашний экран и меню в виде карусели позволяют быстрее запускать нужные приложения и игры. Появился и новый метод персонализации, с помощью которого консоль можно настраивать для каждого игрока в отдельности.

Игровые студии могут воспользоваться пакетом средств разработки Project Scorpio Development Kit, в котором есть все необходимое для создания игр с истинным качеством 4K. Даже те игроки, у которых нет телевизоров 4K, увидят значительное улучшение графики благодаря суперсемплингу — процессу, преобразующему изображение 4K в 1080p — это дает более высокое качество, чем в исходном разрешении 1080.

«Мощь, производительность, совместимость и тонкая профессиональная работа — это те столпы, на которые мы опираемся. Для успеха необходим каждый из них», — говорит Альберт Пенелло (Albert Penello), директор по маркетингу Xbox One X и Xbox One S.

Для игровых студий технология 4K очень важна.

«4K все меняет. Возможно, это самое значимое обновление нынешнего поколения систем отображения. Изображения становятся более контрастными и яркими, с более широким диапазоном цветов, создавая более реалистичные и иммерсивные впечатления», — говорит Петр Минтус (Piotr Mintus), технологический директор студии Monolith Productions, выпустившей «Средиземье: Тени войны» (Middle–earth: Shadow of War), продолжение популярной игры «Средиземье: Тени Мордора» (Middle–earth: Shadow of Mordor).

Для дизайнеров и инженеров, создававших Xbox One X, технология 4K в играх стала путеводной звездой.

«Мы понимали, что телевизоры 4K будут распространяться все шире, позволяя получать более детализированное изображение, выводить разрешение в играх на уровень 4K, поддерживать непрерывную совместимость, вести людей в будущее, не отказываясь от прошлого, — говорит Лео Дель Кастильо (Leo Del Castillo), генеральный менеджер отдела аппаратной разработки Xbox в Microsoft. — Это естественное направление развития».

Небольшие отличия между Xbox One X и Xbox One S привели к огромному шагу вперед.

«Усилия, вложенные в Xbox многими мастерами своего дела, позволили совершить прорыв в области производительности видеоигр», — отмечает Пенелло. Чтобы создать самую компактную из существующих консолей Xbox, инженеры использовали разработки Surface и HoloLens. «Это самая мощная версия консоли, воплощающая по-настоящему инновационные изменения», — говорит Пенелло о Xbox One X.

Один из способов, которыми Xbox One X меняет индустрию игровых консолей, — адаптация к поведению игрока. Консольные видеоигры существуют уже несколько десятилетий — за это время сменилось восемь поколений устройств, начиная с Atari. Это индустрия, в которой до сих пор активно работают ее основоположники.

Пенелло говорит, что каждые 5–7 лет консоли обновляются, и хотя это хорошо для игроков, для бизнеса это может обернуться катастрофой.

Разработчики Xbox задались вопросом: а обязательно ли это должно быть так?

«Мы внимательно следим за реакцией наших поклонников и пользователей и видим, что современные люди гораздо больше привязаны к приложениям и соцсетям, чем к своим электронным устройствам», — говорит Пенелло.

Поэтому у Xbox One X остаются те же кабели, тот же порядок подключения и интерфейс, что и у Xbox One S. Но Xbox One X дает больше возможностей тем, кто хочет наслаждаться играми и развлечениями высшего класса.

Когда разработчики из команды Лео Дель Кастильо приступили к созданию самой компактной из всех консолей Xbox One, они подошли к этой задаче как к сборке пазла. Они старались совместить все компоненты максимально эффективно, не оставляя ни одного пустого места. И через все сложности они прошли вместе.

«Мы сразу решили, что новая консоль должна быть не крупнее, чем уже достаточно компактная Xbox One S, — говорит Дель Кастильо, — и старались сделать ее еще меньше. Уместить гораздо более функциональные компоненты в таком маленьком корпусе было очень сложно. Нам пришлось искать совершенно новые подходы, добиваясь эффективности каждой составляющей. Мы сделали электросхемы более эффективными, снизили энергопотребление процессора и всей консоли, нашли лучший способ охлаждения. Насколько нам известно, это первая игровая консоль, в которой используется теплоотвод с испарительной камерой».

Сложнее всего было придумать, как отводить тепло, создаваемое мощнейшим процессором Scorpio, не выходя за заданные размеры корпуса.

В радиаторах с испарительной камерой, которые применяются в лучших персональных компьютерах, серверах и видеокартах, внутри полой конструкции циркулирует легко испаряющаяся жидкость. Это резко повышает теплопроводность. Специально для новой консоли был создан центробежный вентилятор, расположенный вокруг испарительной камеры. Он отводит тепло через систему отверстий в корпусе, как в Xbox One S, но в новой консоли инженеры существенно уменьшили ее размеры благодаря применению сложной технологии. В стали просверлены отверстия таким образом, чтобы при взгляде создавался эффект сетки или паутины.

Проектировщики старались расположить компоненты так же, как у Xbox One S, чтобы можно было использовать те же кабели и подключать их в том же порядке.

Материнская плата расположилась на верхней панели корпуса, что позволило сделать консоль достаточно низкой. Гораздо более эффективный источник питания теперь располагается за приводом оптических дисков.

Нижняя панель корпуса имеет дизайн, схожий с текстурированной поверхностью беспроводного контроллера Xbox Elite, что создает эффектный контраст, когда консоль стоит вертикально.

Владельцы новых Xbox One X с удовлетворением отмечают, что игры и приложения загружаются гораздо быстрее.

«Время драгоценно. Мы хотим, чтобы пользователь как можно быстрее получал то, что хочет, — говорит Джон Снэвели (John Snavely), главный менеджер по проектированию Xbox. — Новый пользовательский интерфейс помогает быстрее начать игру».

Новый интерфейс не только быстрее загружается, он стал проще и удобнее. Информационная панель дает общее представление обо всем мире Xbox, и на ней вы сразу видите, где остановились. Кроме этого, на ней есть подсказки о том, что интересного вы можете сделать в данный момент. Новое персонализированное представление в виде карусели предлагает вам действия и возможности, которые вы вряд ли захотите упустить. Опираясь на систему голосования, карусель показывает, как вы можете развлечься прямо сейчас: присоединиться к играющим или ведущим трансляцию друзьям, получить следующее достижение или принять участие в деятельности клубов. Пользователь может настраивать домашнюю страницу, добавляя и удаляя игры, друзей и клубы — там можно закрепить до 40 элементов.

При нажатии кнопки «Xenon» (большой знак «Х» в центре контроллера) появляется гид — боковая панель, служащая центральным элементом для управления многозадачностью, приложениями, играми, предложениями и многим другим. Гид также играет роль своеобразной машины времени, позволяющей возвращаться в игру после того, как пользователь отвлекся на другие дела, например, отправил сообщения друзьям и проверил, кто находится в сети. Он может продолжить игру в любой момент, как будто она не прерывалась.

Эта функциональность одинаково удобна как для опытных игроков, так и для тех, кто играет время от времени.

Разработчики из студии Monolith Productions, создавшей «Средиземье: Тени войны», с энтузиазмом говорят о потенциале технологии 4K для игр.

«Мы всегда создавали контент с максимально высоким разрешением, какого могли добиться. «Но теперь, с появлением консолей 4K, мы можем предложить игрокам изображение, в четыре раза превосходящее стандартное разрешение 1080p по уровню детализации и резкости, — говорит Петр Минтус (Piotr Minus) из Monolith. — Это повышенное разрешение позволяет лучше передавать глубину изображения, увеличивая то расстояние, на котором перестают различаться мелкие детали игрового мира. Теперь можно делать более плавные переходы цвета, уменьшая эффект ступенчатости, заметный при низком разрешении. Технологии 4K и HDR позволили создать в игре «Средиземье: Тени войны» максимально полное ощущение присутствия и кинематографичности, какое только возможно на консоли».

По словам Мэттью Аллена (Matthew Allen), директора по техническому искусству из Monolith, возможности 4K позволяют игрокам различать даже вмятины на доспехах, шрамы на телах и копошащихся насекомых. Возможность видеть полный диапазон реакций персонажей восхищает и аниматоров. «В 4K вы увидите гораздо больше уникальных деталей, а в нашей игре важна уникальность каждого орка», — добавляет Аллен.

«Система Xbox намного ускорила выполнение итераций. Благодаря более быстрому SSD-диску, время обращения к данным значительно сократилось. То, что на Xbox One загружалось несколько минут, на новой консоли загружается за секунды. Мы используем собственный движок Firebird, поэтому перейти на разработку для Xbox One X было очень просто. За один день мы смогли запустить на Xbox One X сборку, созданную для Xbox One. Дополнительные 4 Гб памяти позволили нам не только запустить «Средиземье: Тени войны» в разрешении 4K, но и добавить контент, отображение которого было бы невозможно без этой дополнительной памяти», — добавляет Минтус.

И, как говорит Аллен, разработчикам помогает то, что в «экосистеме» Xbox всё очень совместимо.

«Идея совместимости уже меняет индустрию игр. Я считаю игры видом искусства, и меня беспокоит, что старые консольные игры забываются, когда в них становится сложно играть. Я считаю, что никто не должен оказываться за бортом, когда появляется новое оборудование, и хочу, чтобы игры продолжали жить, — говорит Фил Спенсер (Phil Spencer), корпоративный вице-президент подразделения Xbox. — Благодаря обратной совместимости с Xbox One и возможности играть во все поколения игр для Xbox One, игроки и разработчики видят больше ценности в играх, которые покупают или создают. Это меняет модель совместимости, годами сохранявшуюся в игровой индустрии».

Xbox сотрудничает с такими студиями, как Monolith, Mojang (Minecraft), 343 Industries (Halo Wars 2), The Coalition (Gears of War 4) и Turn 10 Studios (Forza Motorsport 7), помогая им представлять поклонникам новые возможности технологии 4K.

«Мы работали с игровыми студиями над разработкой архитектуры, — говорит Пенелло. — Перед нами стояла задача облегчить запуск различных движков на Xbox One X. Мы были очень рады видеть, что не только наши внутренние, но и внешние партнеры быстро переходят на разработку для Xbox One X. В конце концов, чем меньше разработчики отвлекаются на другие задачи, тем быстрее они смогут порадовать своих поклонников новыми играми. В выигрыше и разработчики, и наши пользователи».

Улучшенное обновление игры Gears of War 4 появилось при участии группы Пенелло.

«Мы подготовили и запустили игру за два дня, — говорит Майк Райнер (Mike Rayner), технический директор канадской студии The Coalition. — Мы с первого дня могли использовать привычные средства разработки, тот же код движка и тот же API Xbox Live. Игра может работать на Xbox One X, Xbox One S и ПК без каких-либо изменений. Мы изменили исходное разрешение на 4K, и теперь игра работает на Xbox One X быстрее, чем в разрешении 1080p на Xbox One S».

Сочетание 4K и HDR расширяет цветовой диапазон игры. На экране создаются реалистично движущиеся тени от раскачивающихся ветвей деревьев, от листьев или пролетающего над головой вертолета.

Разработчикам Minecraft на Xbox One X стало легче подсвечивать края блоков, четко разделять элементы, создавать динамическое и направленное освещение, делающее виртуальные миры более правдоподобными.

Кроме того, строители могут видеть больше пространства одновременно и использовать высококачественную технологию рендеринга и улучшенную визуализацию, ранее доступную только в модификациях (модах).

«4K и HDR ведут к кардинальным изменениям. Теперь всё гораздо проще, и наша философия изменилась к лучшему», — говорит Фрэнк О’Коннор (Frank O’Connor), креативный директор франшизы Halo Wars 2.

Если у вас уже есть новая консоль, Halo Wars 2 загрузит обновление для 4K HDR с дополнительными текстурами и компонентами. Но благодаря минимизации загрузок и разделению языков, изображений, видео и другого контента преимущества интеллектуальной установки оценят и те, у кого пока еще нет Xbox One X.

«Мы можем достичь глубины цифровых эффектов, невозможной без HDR, — говорит Барри Фэзер (Barry Feather), исполнительный продюсер Halo Wars 2. — Благодаря HDR мы можем накладывать слои так, что будут видны даже детали внутри лазерного луча. Это позволяет создавать изображение с гораздо большей глубиной и наделять объекты многими отличительными особенностями, что очень хорошо для игр. Отличия помогают игрокам распознавать важные игровые элементы».

Бескомпромиссное стремление к реалистичности деталей и уникальности всех машин и водителей — отличительная черта самой реалистичной в мире гоночной игры Forza Motorsport 7, созданной компанией Turn 10 Studios. Эта игра предлагает невероятно плавную графику 4K HDR с частотой 60 кадров в секунду. Геймеров ждут 700 автомобилей и более 30 всемирно известных трасс с динамически меняющимися погодными условиями.

Прошло всего 2 дня после получения пакета средств разработки Project Scorpio, но разработчики уже смогли впервые запустить свой движок ForzaTech в разрешении 4K, приступив к обновлению игры недоступными прежде способами. У них появилась даже возможность использовать фотограмметрию — технологию, использующую фотографии для воссоздания объектов реального мира. В результате повысилась детализация и у объектов появились естественные недостатки — как в реальном мире. Игроки видят трясущиеся детали машин, плавные переходы в тенях и реакции разных материалов на изменения освещения. По трассе разливаются лужи, а из кабины можно видеть, как погодные условия влияют на лобовое стекло и другие поверхности.

Эта игра открывает для владельцев Xbox One X интересные возможности персонализации. Водители впервые могут выходить из машин, это могут быть мужчины и женщины, и для них теперь доступно множество предметов и аксессуаров.