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Disponible sur de multiples plateformes, depuis la modeste Xbox One jusqu'au plus puissant des PC de jeu d'aujourd'hui, Forza Horizon 5 parvient à briller sur chacune d'entre elles. Rencontre avec les artisans de ce tour de force.
Il fut un temps ou être développeur "first party" pour un constructeur de consoles de jeu était une situation privilégiée, dans la mesure où elle permettait de bâtir ses jeux pour une machine unique, aux spécifications parfaitement fixes, et de pouvoir se focaliser sur une expérience qui serait vécue dans des conditions techniques parfaitement identiques pour tous les joueurs. Mais cette époque semble aujourd'hui lointaine, en particulier chez Microsoft, pour qui la marque Xbox ne désigne plus une console unique, mais une sorte d'écosystème unifié.
Voyez à ce titre la dernière création du studio britannique Playground Games, Forza Horizon 5, développée en parallèle sur pas moins de 4 consoles différentes — de la modeste et vieillissante Xbox One de 2013 jusqu'à la toute puissante Xbox Series X —, auxquelles s'ajoute le PC. Une tâche herculéenne dont le studio s'est acquitté avec un brio difficile à exagérer : démo technique de tout premier ordre sur les machines les plus puissantes, l'excursion motorisée mexicaine concoctée par Playground sait aussi s'adapter avec beaucoup de souplesse aux configurations plus modestes. Quelle est la recette de tout cela ? Nous en avons discuté avec Gareth Harwood et Mike Brown, respectivement directeur artistique technique et directeur créatif sur Forza Horizon 5.
Ne laisser personne sur le bord de la route
"Dès le tout début du développement, nous savions que nous allions devoir nous focaliser sur l'adaptabilité du rendu graphique de notre jeu, explique Gareth Harwood. La première concrétisation est arrivée très tôt, quand nous avons décidé de créer, pour chaque élément 3D du jeu, un niveau de détail supplémentaire, exclusif aux plateformes "haut de gamme" (Xbox Series X, Series S et PC, NDLR). C'est quelque chose que nous n'avions jamais fait jusque-là. Sur nos précédents jeux, nous avions une chaîne de niveaux de détail unique, commune à toutes les versions du jeu ; et selon la puissance de la machine sur laquelle le jeu tournait, on modifiait simplement les distances d'affichage auxquelles les transitions entre les différents niveaux survenaient. Nous avons donc dû retravailler notre système de rendu, pour qu'il nous permette de retirer un ou plusieurs niveaux de détail sur les machines les moins puissantes."
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Avec cette première nouveauté pointe déjà une philosophie qui sera celle adoptée pendant tout le développement du jeu : la transition de Forza Horizon vers le matériel de nouvelle génération se fera par ajout de briques technologiques par dessus les fondations déjà existantes. "À chaque fois que nous ajoutons une nouvelle technologie, nous nous assurons que le jeu reste beau même si on la désactive." Pour ce faire, le studio s'est tout simplement assuré de tester le jeu à un rythme extrêmement régulier. "Toutes les 24 heures environ, nous recompilons le jeu dans son entièreté, nous explique Gareth Harwood. À chaque fois que quelque chose est modifié, que du nouveau contenu est ajouté, un nouveau "package" est créé, et subit une myriade de tests automatiques pendant les 24 heures qui suivent. On regarde ce qui se passe pendant les courses, en dehors des courses, avec différentes voitures, en vue interne ou externe… Tout ça se fait non seulement sur toutes les consoles Xbox, mais aussi sur tout un panel de configurations PC, qui vont des spécifications minimales jusqu'à l'ultra-haut de gamme, avec des GPU Nvidia et AMD. Les données collectées nous permettent de savoir exactement où il y a des problèmes, des saturations mémoire, des chutes de performances. Nous avons alors la possibilité de sélectionner un de ces moments, et en un clic de le charger sur nos machines de développement, pour examiner précisément ce qui se passe."
Ces tests automatiques sont aussi bien sûr complétés par de fréquentes vérifications manuelles. "Nous avons mis en place une installation de test au studio, qui consiste en 5 téléviseurs identiques et tous calibrés de la même façon, que l'on peut connecter à plein de kits de développement console et plein de PC différents, et nous avons un mode développeur qui nous permet de contrôler le jeu simultanément sur toutes ces machines. Ça nous permet de comparer directement toutes les versions du jeu, et de repérer si quelque chose fonctionne sur une plateforme, mais pas sur une autre."
Même en pré-réglage "bas" sur PC, Forza Horizon 5 reste un jeu très regardable. © Xbox Game Studios
On pourrait instinctivement penser que cette approche en "tronc commun" pour toutes les versions du jeu serait un frein pour les versions haut de gamme du jeu, qui se retrouveraient comme tenues en laisse par les limitations techniques de la Xbox One. Mais Gareth Harwood nous prie de croire que la démarche a surtout des avantages. "Nous avons développé des technologies pour les machines les plus puissantes, et il s'avère que certaines d'entre elles ont pu trouver leur chemin vers les machines plus modestes — peut-être pas avec le même niveau de qualité, mais nous nous sommes tout de même trouvés capables d'apporter quelque chose de nouveau à ces plateformes. Et surtout, dans l'autre sens, les optimisations que nous faisons pour apporter ces technologies sur les machines moins puissantes peuvent à leur tour faire le voyage vers les versions haut de gamme. Nous sommes alors capables de produire le même effet, sans différence visuelle ou de gameplay pour le joueur, en utilisant moins de ressources. Sur console, nous avons alors un peu plus de marge pour améliorer d'autres éléments du jeu ; et sur PC, ça nous permet de rendre ces technologies accessibles à des configurations plus modestes."
La densité géométrique et l'éclairage au cœur des préoccupations
Lorsque l'on demande à Gareth Harwood de nous donner des exemples de certaines de ces nouvelles technologies dont il serait particulièrement fier, le voilà qui se lance avec enthousiasme dans une tirade que l'on croirait sans fin. "Nous avons un nouveau système de micro-détails qui nous permet d'afficher des environnements plus denses que tout ce que nous avions fait précédemment. Aussi, nous utilisions déjà dans nos précédents jeux ce que l'on appelle un système de "méga-texture", développé en interne, qui nous permet de créer les surfaces des routes et du terrain en superposant plusieurs textures. Nous faisons désormais tourner ce système sur le GPU et non plus sur le CPU, ce qui nous permet de faire beaucoup plus de choses avec, notamment du parallax mapping" — c'est-à-dire une technique permettant de déplacer en temps réel certains éléments de la texture afin qu'ils en recouvrent d'autres, selon l'angle depuis lequel on observe la texture, donnant ainsi une impression de volume et de très fins détails géométriques sur une surface pourtant totalement plane dans l'absolu.
Une technique similaire, quoique bien distincte, est également utilisée pour les parois des bâtiments : le cone-step mapping. "Les deux techniques ont leurs avantages et leurs inconvénients, et c'est d'ailleurs fascinant de les observer côte à côte dans le jeu. Le cone-step mapping ne fonctionne pas pour le mélange de textures que nous utilisons sur le terrain, en revanche il permet à la texture de générer des micro-ombres sur elle-même", une caractéristique en effet parfaitement adaptée pour souligner l'irrégularité des pierres avec lesquelles sont bâtis les temples et pyramides antiques que l'on croise régulièrement dans ce Mexique de carte postale.
© Xbox Game Studios
On voit ici parfaitement juxtaposée les deux techniques utilisées pour le rendu des surfaces, avec chacune ses caractéristiques propres : parallax mapping pour le terrain, cone-step mapping pour la roche du temple antique.
Et puis il y a enfin le nouveau système d'éclairage, qui représente probablement le bond générationnel le plus impressionnant par rapport à Forza Horizon 4. *"Nous avons un nouveau système d'illumination globale basé sur des éléments de surface, avec plus de 10 millions de points d'échantillonnage dans le jeu, qui permet de capturer les occlusions et les rebonds lumineux de façon directionnelle dans l'intégralité du monde du jeu. Le côté directionnel est très important, car il fait que les ombrages se trouvent là où ils doivent être, pareil pour la propagation de couleurs quand le soleil frappe une surface très colorée. "*Les ombres directes ont également beaucoup gagné en précision, avec un nouveau système d'ombres de contact et de filtrage variable (ombres plus ou moins douces selon la distance entre l'objet projetant l'ombre et la surface sur laquelle elle est projetée). "Tout ça participe à rendre le jeu beaucoup plus crédible visuellement."
La jungle fait une brillante démonstration du nouveau système d'ombres dévéloppé par Playground Games, aussi bien pour les ombres directes qu'indirectes. © Xbox Game Studios
Notez ici le naturel avec lequel le brun de la terre rayonne sur la carrosserie blanche de la voiture.
Le raytracing au second plan
Il est à noter que ce nouveau système d'éclairage fonctionne exclusivement par des techniques de rasterisation classiques, et ne fait absolument pas usage de raytracing. Forza Horizon 5 propose bien une option de raytracing, mais dont le champ d'application est restreint au point de l'anecdotique — elle ne s'active que lorsque l'on observe sa voiture en mode "Forza Vista", et ne concerne que les auto-réflexions de la voiture sur elle-même. Si ce choix a pu frustrer certains joueurs PC notamment, qui auraient souhaité pouvoir activer le raytracing en permanence dans le jeu, il est pourtant totalement assumé par les développeurs. "Il est important pour nous de proposer un framerate le plus stable possible, et le raytracing est vraiment très gourmand", se justifie Mike Brown.
Avec le raytracing activé, en mode Forza Vista (à gauche), les éléments de la voiture (comme ici l'aileron) deviennent visibles en réflexion sur sa propre carrosserie. L'effet disparaît en revanche en toute autre circonstance (à droite). © Xbox Game Studios
Et Gareth Harwood de développer : "C'est vrai que le raytracing est imbattable s'agissant de créer une image vraiment "physiquement correcte" ; il montre vraiment la voiture sous son meilleur jour, c'est parfait pour le mode Forza Vista. Mais au-delà de ça, nous avons déjà un niveau de détail ultra-élevé, un monde plus dense, des distances d'affichage plus grandes que tout ce que nous avons fait auparavant, et à tout ça il faut ajouter le fait que l'on peut conduire à plus de 300 km/h avec plein d'autres voitures à proximité, des nuages de poussière de tous les côtés… Tout ça a déjà un coût très élevé en ressources de calcul, et on surchargerait vraiment le GPU en y ajoutant du raytracing. Et puis, quand on roule à 300 km/h, est-ce qu'on a vraiment le temps d'admirer la réflexion parfaite de son aileron sur la voiture ?" Il est en tout cas certain que Forza Horizon 5 n'a pas besoin de cela pour briller.
Forza Horizon 5 : comment Playground Games a créé son magnum opus technique sur consoles et PC - Les Numériques
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