Do pressionar o botão até a resposta na sua tela!
Em um português mais simples, latência é a medição de quanto tempo um sinal ou parte dos dados leva para viajar de um ponto a outro em um sistema. E já que você chegou neste artigo, vamos mergulhar na latência no mundo dos games e como os engenheiros do Xbox Series X trabalharam para reduzi-lá.
Estamos falando mais precisamente sobre latência de entrada, que mede quanto tempo leva do sinal do seu controle chegar ao console e do console ao monitor. Medida em milissegundos (ms), a latência é um elemento-chave da capacidade de resposta e sensação de um jogo.
Os controles anteriores a nova geração capturavam as entradas e transmitiam os resultados a cada 8 ms, independentemente de quando os jogos realmente precisavam dos dados de entrada. E aí, mesmo que você tenha ajustado rapidamente o botão analógico ou o gatilho de uma forma ligeiramente diferente, o jogo pode ter recebido essa informação de estado do botão tarde demais e, por um instante, pode usar o estado anterior do botão.
Embora esta fosse uma solução inteligente para controladores com e sem fio, uma vez que fornecia consistência junto com uma boa vida útil da bateria, não era perfeita. Como não estava sincronizado com o loop de entrada do jogo, haveria latência ocasional, pois o jogo pode ter solicitado o pressionamento de botão do controle, mas a plataforma entregou mais tarde do que o esperado.
Já para a nova geração Xbox Series X|S, a equipe desenvolveu uma solução em que o controle capta uma amostra e transmite a entrada mais recente antes do jogo solicitá-la. O resultado é uma entrega “just in time”, que eles chamam de “Dynamic Latency Input (DLI)”. O sistema agora mantém precisamente o controle em sincronia com o jogo para entradas analógicas e digitais. A entrada mais atualizada chega ao console um pouco antes de ser necessária para o jogo. O resultado: a latência controle é significativamente menor, é feita sem sacrificar nada na vida da bateria.
Falando em entradas digitais, deve-se observar que o pressionamento de um botão é uma entrada digital porque tem apenas o valor de 0 ou 1. Os controladores anteriores possuiam as entradas digitais na mesma taxa das entradas analógicas. Novamente, isso era consistente, mas significava que as informações de pressionamento de botão eram tão boas quanto a taxa de amostragem. A equipe descobriu que, embora os jogos geralmente interpolem e antecipem a entrada analógica, eles não podem fazer isso com as entradas digitais. Para isso, as entradas digitais, como o pressionamento de botões, precisam ser o mais precisas possível.
Com o Xbox Series X, o controle agora monitora e transmite constantemente as mudanças de estado dos botões. Os jogos podem acessar todas as mudanças de estado do botão que ocorreram desde a última vez que foram verificados. Embora a conexão sem fio esteja melhor do que nunca, quando um controlador é conectado, a equipe implementou a solução definitiva: assim que um estado digital muda, os dados são transmitidos. Chega de culpar o controle quando você não consegue aquele golpe final em um jogo de luta.
Já na questão de como a entrada chega ao seu console sem fio, a equipe decidiu que o protocolo Wireless para o controle oferece muitas vantagens – especialmente em termos de compatibilidade com acessórios do Xbox One, alta largura de banda, baixa latência, suporte para até 8 controladores e transmissão de dados de áudio / voz – para considerar a mudança para outro protocolo.
Já no console a equipe redesenhou completamente estrutura entrada, garantindo que os jogos recebessem dados mais rápidos podendo os acessar ao mesmo tempo eliminando atrasos que poderiam acontecer anteriormente se o jogo em si estivesse muito ocupado console.
Além disso os desenvolvedores de jogos agora também podem melhorar e otimizar a latência do jogo. Graças a um novo mecanismo adicionado, o sistema agora pode saber o estado de entrada que corresponde a cada quadro enviado por HDMI. Pela primeira vez, os desenvolvedores podem medir e ajustar facilmente sua latência de ponta a ponta durante o desenvolvimento do jogo sem o uso de uma câmera de alta velocidade. Ao desacoplar renderização e pipelines de entrada, o Xbox Series X também suporta 120 FPS, então os jogos têm a opção de dobrar sua taxa de quadros de 60 FPS, o que reduz pela metade sua latência interna.
Um dos maiores elementos de tudo isso são os dados que fluem pelo cabo HDMI. A Microsoft é um membro ativo do consórcio HDMI, e a equipe trabalhou muito para moldar o padrão HDMI 2.1 para oferecer suporte a recursos importantes para o Xbox Series X em várias áreas, incluindo:
- Tempo de transmissão para a TV: HDMI 2.1 suporta até 4k a 120 Hz, o que permitiu que a equipe reduzisse o tempo de transmissão de quadros de 16,6 ms para 8,3 ms, sem sacrificar a resolução. Esta é uma melhoria automática de latência de 8,3 ms em TVs que o suportam e beneficia jogos em todas as taxas de quadros.
- Taxa de atualização variável (VRR): Quando os jogos perdem seus quadros, o VRR mostrará o resultado com a latência mais baixa possível. As TVs de 120 Hz que suportam VRR normalmente têm janelas de tempo muito grandes, o que torna o desempenho acima de 40 FPS livre de distorção de tela.
- Latência na TV: o Xbox Series X invoca o Modo Automático de Baixa Latência (ALLM) em TVs capazes para ativar automaticamente o Modo de Jogo, removendo qualquer trabalho anteriormente exigido dos jogadores.
- Cabo HDMI de ultra alta velocidade: um cabo HDMI de ultra alta velocidade está incluído em cada Xbox Series X para garantir que os jogadores tenham uma experiência de jogo premium se tiverem um monitor compatível com HDMI 2.1.
Influenciar o padrão HDMI é uma coisa, mas foi preciso trabalhar em estreita colaboração com os principais fabricantes de telas para adotá-los de maneira consistente e oferecer a melhor experiência de jogo. A equipe sabia que o ecossistema de TV precisava estar pronto para oferecer suporte a esses recursos a tempo para o lançamento do Xbox Series X, mas eles tinham que responder a uma pergunta: como fazer com que as TVs suportem esses recursos de próxima geração anos antes do primeiro console apoiá-los?
Eles responderam a essa pergunta adicionando esses recursos uma geração anterior com o Xbox One X e o Xbox One S. Isso levou à adoção de recursos-chave, como VRR e ALLM em TVs lançadas em 2019 e posteriormente, em vez de ter que esperar que esses recursos comecem a chegar em exibições selecionadas começando em 2020 ou 2021.
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