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2013年7月21日日曜日

次世代ゲーム機はOS戦争? その2

前回は主にハードウェアとOSについて書いたので今回はグラフィックの妄想話を書きたいと思います。なお今回は未だに詳細が不明な「Steam Box」についても触れたいと思います。あくまで素人の妄想話ではありますが:-( Linux版Steamクライアントの話をした時に、大雑把に現状のゲーム機のグラフィックについて以下のように説明しました。その際、Wiiを省きましたが今回もWii Uは除外します。
PC (Windows) = DirectX(Direct3D)
Xbox360 = DirectX(Direct3D 9+)
PS3 = LibGCM, OpenGL ES(PSGL)
「DirectX(Direct3D)」はWindowsで使われている3DグラフィックAPIですね。まぁDirectXは3Dに限定されている訳ではないですけど。現状のマルチなゲームタイトルの場合、ベースとなるプラットフォームはWindows PCですから、基本的にWindowsと同じ技術を使っているXbox360が移植性という意味では一番有利な訳ですね。

次にPS3ですが、これはGPUを「直接叩く」為の「LibGCM」とオープンなグラフィックAPIである「OpenGL」のサブセット「OpenGL ES」をベースにした独自規格「PSGL」の二本立てだったようです。ただ性能重視の「LibGCM」は万人が使うには難しすぎるし、比較的簡単に使えるはずの「PSGL」も、OpenGL ES 2.0の策定が遅れに遅れてしまった末の独自拡張版の為に、せっかくの汎用性という面ではあまり役に立たない上に性能面でも若干? 不利になってしまうという二重苦に陥ってしまい、ゲーム開発という面でライバルであるXbox 360との差は少なからずあったようです。この反省点を踏まえた上でソニー陣営はPS4のアーキテクチャを熟考してきたみたいですね。で、現状判る範囲で次世代機のグラフィックについて纏めると以下のようになるようです。
PC (Windows 8) = DirectX(Direct3D 11.2)
Xbox One = DirectX(Direct3D 11.2)
PS4 = GNM, GNMX API
Windows8とXbox Oneは最新の「DIrectX 11.2」で統一され、Xbox360と最新のWindows PCでバージョンが別れていた断片化が修正されるようです。流石に360のDirectX 9世代を何時までも引っ張る訳にもいきませんしね。移植性がますます上がりそうです。

一方PS4ですが、新たに「GNM」「GNMX API」という2つのグラフィック技術に切り替わるようです。「GNM」というのが、所謂ハードウェアを「直接叩く」為のモノで、「GNMX API」というのはDirect3DやOpenGLと似た機能を持つソニー独自のグラフィックAPIらしいです。基本的にはPS3の「LibGCM」と「PSGL」の関係に似ているようですが、独自色が強かったPS3の技術と比べるとPS4の技術は「Windows PC」からの移植のし易さを念頭に置いているようですね。

HWを直接叩くGNMが、どの程度の難易度か判りませんが、少なくともGNMX APIはDirect3D 11 APIとの互換性を重視した作りみたいです。ちなみに最新のOpenGL4.x世代も、だいぶDirect3Dを意識した作りになっており「OpenGL4.xはDirectX 11のスーパーセット」と言い切っている関係者もいるらしいです:-P

だったら敢えて独自のAPIを導入しなくても、OpenGL4.xで良いんじゃないかと思うのですが、PS4のような1機種限定のコンソールの場合、機種限定の強みを生かして簡易なAPIでも出来る限りハードウェアの能力を使い切りたいのかもしれませんね。あまりやり過ぎると次世代機の選定で、また振り出しに戻りかねないリスクがある訳ですが……。

それに汎用性重視で他企業の思惑も絡んでくるOpenGL系より、コントロールし易い独自APIの方が何かと便利っていうのもあるのかも。特にスマホのように2,3年でサヨナラみたいな寿命の短い製品と比べると、据え置きゲーム機というのは5年以上の製品寿命を保証しなければなりませんし。GPGPU的な使い方も考えているようですし、その辺り一社で好き勝手出来る環境というのは数年後には大きなメリットになっているかもしれませんしね。逆にデメリットの方が多くなるかもしれませんが……。まぁオープンな規格であるOpenGLからパクる移植するのは、そんなに難しくもないでしょうしね。この辺りUbuntuのMirとWaylandの関係に似ているかもしれません。

ちなみに肝心のWindows PC(Direct3D 11)からの移植性ですが噂に違わず高いそうです。ソニーの用意している開発環境がWindowsからの移植を意識して作られているらしく、インディーズゲームなら数週間で、大作でも数ヶ月で移植できるレベルだそうです。まぁまだ手探りな部分もあるので、移植できてもパフォーマンス的に問題がある場合も多いらしいですが、この辺りは時間が経てば、いずれ解決されてくると思いますしね。長くなったので、一旦終わります。Steam Boxについては次回あたり。お約束ですが、ただの素人のおっさんの妄想話です。くれぐれも鵜呑みにしないようお願い致します:-P

#追記
PS4のGNMですが、以下の説明を読むとハードウェアを「直接叩く」レベル迄は認可していないみたいですね。AMDというかRadeonの一定レベル以上の機種となら最低限の互換性は保たれるレベルみたいですかね。それならば「PS5」あるいは「PS4.x」といった次機種が出ても互換性という点では何とかなりそうですね。
この点については「ドライバソフトウェアが行っているレベルではない」との説明がなされているが,おそらくは「AMD Intermediate Language」(IL)レベルのところまでだと思われる。昔のことを覚えているユーザーのために言い換えると,「Close To Metal」(CTM)レベル。NVIDIAのGPUでいうところの「PTX」レベルまでということだ。

そして,もしそうであるなら,これは将来――“PS5”のような次世代機や,“PS4.1”のような半次世代機――への互換性維持に向けた配慮と,ネイティブ性能感を両立させるための,絶妙な落としどころだといえる。あまりに“ネイティブすぎる”と,将来の製品との互換性が取りにくくなるからだ。

#追記
Xbox Oneについてですが、DirctX11.2でWindows PCからの移植性はかなり高いとは思いますが、実際にはハードウェアのスペックによりベタ移植では快適なスピードでゲームが動作しない可能性もありそうですね。XBONEも特殊なメモリが搭載されているので、それを上手く使いこなせれば、かなりのスピードが出せそうですが、やはりある程度のチューニングが必要になるでしょうし……。

それに以下の説明によると、OS自体がかなり特殊なので、搭載メモリがPS4と同じ8GB(DDR3ですが)だけど、実際に使える容量はもっと制限されてしまいそうですしね……。その分、Windows8ベースのアプリを動かしたりはし易そうですが……。ゲーム用OS(Xbox)というのが、PS4のようにローレベルなアクセスを許可してくれるなら、チューニングが必要になる代わりに速度は稼げそうですけどね。
そして「言っても怒られない内容」としてXbox OneにはXboxとWindows8の2つのOSが共存していて、相互に切り替えながら動作できると紹介。「基本的にはWindows8用のゲームやアプリを作って貰えれば、かなりの互換性を持った状態でXbox OneのWindows8モードで動作できる予定です。実際にSkypeなどのアプリはこの仕組みで動作しています」とのこと。XboxとWindowsの2つのOSはかなり近しい存在となってきましたが、Xbox Oneでは更に踏み込んだ内容になりそうです。

#外部リンク
西川善司の3DゲームファンのためのPS3アーキテクチャ講座
http://game.watch.impress.co.jp/docs/20060329/3dps3.htm

4Gamer.net ― [GDC 2013]PS4セッションレポート(1)ハードウェアのさらなる詳細が判明。「グラフィックスタスクとGPGPUタスクの同時実行」に対応
http://www.4gamer.net/games/990/G999024/20130329015/

Microsoft,「Xbox One」にも使われるDirectX 11.2の情報を公開 - 4Gamer.net
http://www.4gamer.net/games/033/G003329/20130627026/

Microsoftの開発者向けイベント「Build 2013」で見えたWindows 8.1。「DirectX 11.2」とUI面の改良がポイントに - 4Gamer.net
http://www.4gamer.net/games/126/G012689/20130705055/

How The Crew was ported to PlayStation 4 • Articles • Eurogamer.net
http://www.eurogamer.net/articles/digitalfoundry-how-the-crew-was-ported-to-playstation-4

[E3 2013]PS4版「Warframe」はグラフィックス,操作性ともに文句なし。これは有力なローンチタイトルになりそうだ - 4Gamer.net
http://www.4gamer.net/games/172/G017216/20130614107/

4Gamer.net ― [SIGGRAPH]Khronos,OpenGL 4.1を発表。カンファレンスからその詳細を確認する
http://www.4gamer.net/games/107/G010729/20100729091/

4Gamer.net ― OpenGLはDirectX 11を超え,OpenGL ESは据え置き型ゲーム機と同等以上に。Khronosの最新動向レポート
http://www.4gamer.net/games/107/G010729/20121015050/

【GTMF2013】ゲーム開発者がマイクロソフトと付き合うべき7つの理由―Xbox Oneの情報も / GameBusiness.jp
http://www.gamebusiness.jp/article.php?id=8325

#内部リンク
BLOG.MINAWA.NET: Steam & Source on the Linuxの可能性
http://blog.minawa.net/2010/03/steam-source-on-linux.html

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