Variable Rate Shading: cos'è e come aumenta le prestazioni di Xbox Series X

L'annuncio della nuova Xbox Series X ha riportato sotto i riflettori una tecnologia che non sembrava attrarre molto gli sviluppatori. Su PC si parla di Variable Rate Shading (VRS) fin dai tempi della presentazione delle schede video Turing di NVIDIA, le prime a supportarlo ufficialmente sotto il nome di Content Adaptive Shading.
Il Variable Rate Shading promette di aumentare le prestazioni senza perdita visibile nella qualità dell'immagine e potrebbe essere importante per le prossime console, che hanno bisogno di ottimizzare al meglio tutte le risorse a disposizione per portare la grafica a livelli consoni alla next-gen.

Più dettaglio solo dove serve davvero

L'annuncio fatto ieri ai The Game Awards non stupisce più di tanto, già da tempo si parla del Variable Rate Shading associato alle console di nuova generazione. Usiamo il plurale perché, viste le similitudini che ci saranno nell'architettura di Xbox Series X e PS5, è probabile che questa tecnologia arriverà anche sulla console di Sony. L'obbiettivo di entrambe infatti è quello di portare la qualità grafica a livelli superiori rispetto alla generazione attuale, ma nel farlo non possono contare solo sulla forza bruta delle loro GPU. Sony e Microsoft devono bilanciare al meglio l'hardware di Xbox Series X e PS5 per non aumentare troppo i prezzi, ecco perché una tecnologia che aumenta le prestazioni senza peggiorare la qualità grafica è fondamentale, soprattutto con il Ray Tracing di mezzo, che richiede enormi risorse per essere implementato al meglio.

Ma come funziona il Variable Rate Shading? Questa tecnica basa molto della sua efficacia sull'assunto che l'occhio umano non coglie al meglio i dettagli in tutte le aree dello schermo contemporaneamente. Pensiamo ad esempio a un gioco di guida, in cui una vettura si muove all'interno di uno scenario in rapido spostamento, come mostrato nell'immagine sottostante.

Il Variable Rate Shading permette di regolare la quantità di operazioni di shading in base alle differenti zone dell'immagine, offrendo così un controllo molto più fine sulla qualità e andando ad ottimizzare le risorse a disposizione.
L'immagine di esempio mostra una rappresentazione delle aree dello schermo più e meno importanti: nella parte alta e al centro, dove si concentra l'attenzione dello sguardo, vengono svolte un numero maggiore di operazioni di shading, preservando così la qualità dell'immagine. Ai lati, che scorrono rapidamente sullo schermo e dove si percepiscono meno i dettagli, e nella parte bassa, dove lo sguardo è meno attento, viene invece applicato un tasso di shading inferiore, risparmiando così preziose risorse.
Attenzione però, questa tecnica non va solo a diminuire il dettaglio nelle zone meno importanti dell'immagine, perché può anche aumentare la qualità in quelle più in vista.

In questo modo si può bilanciare al meglio il dettaglio grafico, spingendo sulla qualità dove serve davvero e tralasciando qualche dettaglio dove invece non verrebbe notato. Tutto è nelle mani degli sviluppatori, che in base alle richieste del gioco possono prediligere una maggiore qualità oppure un frame rate più elevato.

Non sappiamo quale sarà l'impatto di questa tecnologia su Xbox Series X, anche perché finora il Variable Rate Shading era compatibile solo con le GPU NVIDIA, almeno nella sua forma più evoluta. Su PC il frame rate può salire anche del 15% con VRS attivo, tutto dipende da quanto gli sviluppatori vogliono prediligere la qualità o il frame rate. Peccato solo che finora l'adozione di questa tecnologia è stata molto bassa e si è pian piano persa per strada, nonostante abbia dimostrato la sua validità nell'ottimizzazione delle risorse disponibili.

In definitiva, è ormai chiaro che il salto tra l'attuale e la prossima generazione di console non avverrà solo grazie alla potenza dell'hardware al loro interno, ma anche per merito di tecniche software che migliorano le prestazioni senza impattare, o con un impatto minimo, sulla qualità della grafica.