GTA 3 trên Dreamcast: Kỳ tích Homebrew hé lộ tiềm năng ẩn giấu

Nguồn gốc và cách hoạt động của bản port GTA 3 Dreamcast

Phiên bản GTA 3 mới cho Dreamcast được phát triển dựa trên dự án reverse engineering RE3 – một nỗ lực tái tạo Rockstar Engine từ đầu mà không cần giả lập. Để tạo ra file image chạy được, bạn cần sử dụng dữ liệu từ phiên bản PC, sau đó trích xuất và chuyển đổi chúng sang định dạng file phù hợp. Hiện tại, bản port được tối ưu hóa để sử dụng với Optical Disc Emulator (ODE – thiết bị thay thế ổ đĩa quang của Dreamcast), nhưng vẫn có thể chơi từ đĩa CD-R tự ghi, dù có một vài lưu ý. Về cơ bản, đây là phiên bản GTA 3 hoàn chỉnh. Tất cả nhiệm vụ, bản đồ, cutscene và âm thanh đều được giữ lại, mặc dù có sự giảm sút chất lượng ở một số điểm mà chúng ta sẽ đề cập sau.

Bìa video YouTube phân tích GTA 3 Dreamcast

Trong một video DF Retro mới, John Linneman đã xem xét bản port Grand Theft Auto 3 mới cho Sega Dreamcast và so sánh nó với bản gốc trên PlayStation 2. Để thực hiện so sánh, các máy console gốc đã được sử dụng, kết hợp với PixelFX Gem để đảm bảo tín hiệu HDMI kỹ thuật số nguyên bản.

Phân tích kỹ thuật: Thách thức và thành tựu

Điều đầu tiên cần đề cập là một hiệu ứng hình ảnh không được sử dụng trong phần lớn các so sánh – hiệu ứng “trails” (vệt mờ). Đây là hiệu ứng làm mờ kiểu tích lũy, sử dụng các khung hình trước đó để tạo ra hiệu ứng motion blur hậu xử lý. Nó cũng hòa trộn màu sắc để tạo nên phong cách hình ảnh độc đáo, cốt lõi của ngôn ngữ thiết kế GTA 3. Dreamcast không phù hợp lắm với loại hiệu ứng này do cách sắp xếp bộ nhớ độc đáo trong việc xử lý texture và framebuffer. Về cơ bản, nếu bạn cố gắng sử dụng framebuffer như một texture (một bản sao của toàn bộ khung hình), bạn sẽ nhận được hai pixel đúng theo sau là hai pixel sai. Có hai tùy chọn thay thế trong phiên bản Dreamcast, nhưng hiệu năng bị ảnh hưởng rõ rệt và rõ ràng cần phải tối ưu thêm.

Ngay lập tức, có thể nhận thấy một số vấn đề nhỏ về hòa trộn texture nhưng cũng có sự khác biệt trong mô hình nhân vật. Phiên bản Dreamcast trích xuất dữ liệu từ bản PC, vốn có những thay đổi về mô hình nhân vật, do đó có những khác biệt cơ bản – thậm chí một số vật thể bổ sung không có trên PS2. Độ phân giải texture cũng bị giảm để phù hợp với bộ nhớ của Dreamcast. Trong quá trình chuyển đổi từ dữ liệu PC, texture bị giảm dung lượng trên diện rộng so với các phiên bản GTA 3 khác. Điều này nghe có vẻ lạ, nhưng theo SKMP (trưởng dự án), tất cả là do giới hạn bộ nhớ, nhưng không hẳn chỉ vì bản thân các texture.

Về cơ bản, game gửi một lượng lớn dữ liệu đỉnh (vertex data) đến GPU, và GPU cần lưu trữ tất cả các đỉnh này trong bộ nhớ trước khi render chúng. Mặc dù các mô hình trông có vẻ đơn giản trên bề mặt, kích thước lớn và số lượng vật thể trên màn hình đồng nghĩa với việc GTA 3 phải xử lý một lượng hình học đáng kể. Vì vậy, dù Dreamcast có 8MB VRAM so với 4MB trên PS2, do cách hoạt động đặc thù của Dreamcast, dữ liệu đỉnh chiếm hơn một nửa dung lượng VRAM của hệ thống. Trừ đi dữ liệu framebuffer và các đối tượng khác nằm trong VRAM, chỉ còn lại khoảng 2.3MB VRAM cho texture.

Ngoài việc giảm kích thước, tất cả texture đều được nén bằng chuẩn nén VQ của Dreamcast. Tuy nhiên, hóa ra chuẩn nén VQ lại không phù hợp để nén các texture sử dụng bảng màu (palettised textures) của GTA 3, dẫn đến việc xuất hiện thêm các lỗi hình ảnh (artefact). Dù vậy, vẫn còn hy vọng. Nhóm phát triển đang nghiên cứu các ý tưởng để khắc phục vấn đề này, và trong tương lai, chúng ta có thể sẽ thấy các bản build ổn định có khả năng tải texture độ phân giải đầy đủ. Các vấn đề về ánh sáng lóa từ đèn pha xuyên qua vật thể cũng được ghi nhận. Đây là điều mà nhóm vẫn đang khắc phục – hiện tại đang có sự không khớp về độ sâu (depth mismatch) và các vệt sáng này về cơ bản là các đối tượng 2D được chiếu lên trên hình học thế giới. Tuy nhiên, đó là những hạn chế chính về mặt hình ảnh, bởi vì ngoài những điểm đó ra, những gì chúng ta có là một phiên bản rất gần với game gốc.

Những điểm sáng đáng kinh ngạc

Ở khía cạnh tích cực, tất cả các yếu tố hình ảnh chính đều được giữ lại – lightmap, bóng đổ từ cây cối và cột đèn, quầng sáng, ánh sáng từ đèn đường và đèn giao thông, hiệu ứng sương mù và nhiều hơn nữa. Tất cả đều có mặt. Một trong những điều ấn tượng nhất về bản port này là hệ thống streaming dữ liệu. Một phần là do bản thân GTA 3 được thiết kế xoay quanh việc stream dữ liệu từ đĩa quang, nên có nhiều khoảng trống để tối ưu, nhưng đây vẫn là một thách thức, đặc biệt là khi Dreamcast chỉ có một nửa bộ nhớ hệ thống so với PS2. Game cố gắng giữ càng nhiều dữ liệu trong bộ nhớ càng tốt để tránh giật lag, trong khi một luồng streaming riêng biệt xử lý việc lấy dữ liệu từ phương tiện nguồn (CD hoặc ODE).

So sánh hiệu năng GTA 3 Dreamcast và PS2Trong so sánh hiệu năng tương đương, bản port Dreamcast chạy ở tốc độ khung hình thấp hơn nhiều – nhưng thành thật mà nói, hiệu năng trên PS2 cũng không tốt, đặc biệt là về tốc độ khung hình rất không ổn định (choppy frame-pacing). | Nguồn ảnh: Digital Foundry

Bản phát hành ban đầu được tối ưu hóa để sử dụng với GDEMU ODE, nhưng người thử nghiệm đã chọn ghi ra đĩa CD-R. Nhóm phát triển đã gửi một bản build cập nhật ưu tiên hiệu năng CD-ROM và… nó hoạt động. Trong bản build ban đầu, mỗi khi game tải một hiệu ứng âm thanh, nó sẽ bị khựng lại, khiến một số nhiệm vụ gần như không thể chơi được, nhưng bây giờ? Nó hoạt động tốt đáng ngạc nhiên từ đĩa CD và đó là một thành tựu thực sự.

Phân tích hiệu năng chi tiết

Về hiệu năng, hãy xem xét các thử nghiệm khác nhau. Khi sử dụng hiệu ứng trails V1 trên Dreamcast (gần giống nhất với PS2), tốc độ khung hình bị giới hạn chỉ ở 15 FPS, vì việc vượt qua mức này hiện không khả thi, mặc dù nhóm phát triển cho biết có kế hoạch tối ưu hóa thêm. Tuy nhiên, khó có khả năng đạt được hơn 20 FPS với hiệu ứng trails. Thử nghiệm này cũng hé lộ lý do tại sao GTA 3 luôn có cảm giác giật cục trên PS2 – tốc độ khung hình không ổn định (poor frame-pacing), với nhiều đột biến 16ms ngẫu nhiên. GTA 3 không mượt mà so với các game cùng thời, dù điều này có thể được bỏ qua nhờ thiết kế mang tính cách mạng của nó.

Khi bật trails V3 (không có V2), tốc độ khung hình của Dreamcast tăng lên nhưng vẫn chủ yếu nằm dưới 20 FPS. Trails V3 được bật mặc định trong menu, vì vậy đây là trải nghiệm bạn có thể gặp khi khởi động lần đầu. Lúc này, tốc độ khung hình dao động trong khoảng 15-20 FPS, và còn cải thiện hơn nữa nếu tắt hoàn toàn hiệu ứng trails. Vấn đề là, tất cả những điều này được đo ở những khu vực tương đối nhẹ nhàng. Di chuyển vào khu vực trung tâm thành phố đông đúc, lượng hình học tăng lên gây ra vấn đề – tốc độ khung hình tụt xuống mức 10 FPS ở một số khu vực và thậm chí có thể thấp hơn.

Hiệu năng GTA 3 Dreamcast với trails V3Công nghệ trails V3 có thể giúp cải thiện tốc độ khung hình trên Dreamcast. | Nguồn ảnh: Digital Foundry

Hiệu năng GTA 3 Dreamcast khi tắt trailsTắt hoàn toàn hiệu ứng trails giúp cải thiện tốc độ khung hình hơn nữa, nhưng đây mới chỉ là bản phát hành đầu tiên và nhóm homebrew vẫn đang tiếp tục tối ưu hóa. | Nguồn ảnh: Digital Foundry

Nhìn vào dữ liệu hiệu năng, người ta không khỏi suy nghĩ về các vấn đề tốc độ khung hình của chính PS2 và một bản port mới của GTA 3 có thể trông như thế nào. Nhiều năm sau, tựa game Liberty City Stories trên PSP đã được port sang PS2 và mang lại một khám phá thú vị: chất lượng hình ảnh tổng thể và hiệu năng được tăng cường đáng kể trên phiên bản cập nhật của bản đồ GTA 3. Lưu lượng giao thông dày đặc hơn nhiều, mô hình được cải thiện, các yếu tố như hàng rào và lối thoát hiểm được thêm vào. Ánh sáng tốt hơn và tốc độ khung hình cũng mượt mà hơn nhiều. Rõ ràng là vẫn còn rất nhiều tiềm năng tối ưu.