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18 mars 2026
Des graphismes époustouflants dans les jeux mobiles développés avec l'UE grâce à Arm Accuracy Super Resolution
Arm est au cœur du jeu mobile. Avec 99% des smartphones fonctionnant sous Arm, nous sommes une plateforme essentielle pour les développeurs de jeux mobiles du monde entier qui aide à créer, optimiser et déployer des jeux performants, efficaces et stimulants.
Bonjour à tous les membres de la communauté de l'Unreal Engine. Je m'appelle Julie Gaskin et je suis une développeuse et ambassadrice de l'équipe de l'écosystème ARM. Désormais, la qualité visuelle est une priorité pour la plupart des développeurs de jeux mobiles. Génération après génération, le matériel mobile devient de plus en plus performant, réduisant ainsi l'écart entre les smartphones et les plateformes de jeu traditionnelles. La puissance des processeurs graphiques augmente et des fonctionnalités autrefois exclusives aux PC et consoles sont de plus en plus répandues dans les jeux mobiles.
Mais malgré ces avancées, les appareils mobiles restent soumis à des limites strictes. Ils doivent composer avec leur batterie, ont tendance à surchauffer et doivent afficher le jeu sur des écrans haute résolution à forte densité de pixels. C'est pour cette raison que chaque pixel et optimisation compte.
Les jeux mobiles modernes repoussent ces limites avec un éclairage complexe, des effets de post-traitement, des mondes dynamiques et même de premiers essais de ray tracing. Néanmoins, devoir afficher ces rendus sur des écrans haute résolution à une fréquence d'images élevée a un coût. Ce processus consomme beaucoup d'énergie, sollicite fortement le processeur graphique et vide rapidement la batterie, surtout pour obtenir les graphismes attendus par les joueurs aujourd'hui.
Mais malgré ces avancées, les appareils mobiles restent soumis à des limites strictes. Ils doivent composer avec leur batterie, ont tendance à surchauffer et doivent afficher le jeu sur des écrans haute résolution à forte densité de pixels. C'est pour cette raison que chaque pixel et optimisation compte.
Les jeux mobiles modernes repoussent ces limites avec un éclairage complexe, des effets de post-traitement, des mondes dynamiques et même de premiers essais de ray tracing. Néanmoins, devoir afficher ces rendus sur des écrans haute résolution à une fréquence d'images élevée a un coût. Ce processus consomme beaucoup d'énergie, sollicite fortement le processeur graphique et vide rapidement la batterie, surtout pour obtenir les graphismes attendus par les joueurs aujourd'hui.
La mise à l'échelle sur mobiles
C'est là que la mise à l'échelle entre en jeu. En effectuant le rendu à une résolution inférieure pour ensuite reconstruire l'image de manière intelligente, il est possible de réduire la charge graphique tout en conservant la qualité visuelle.
Il existe de nombreuses méthodes de mise à l'échelle sur PC et consoles : spatiales, spatiales et temporelles, ou encore des solutions basées sur l'apprentissage automatique. Leurs résultats sont impressionnants. Mais ces techniques ne fonctionnent souvent pas aussi bien sur mobiles. Elles sont soit :
- Trop lourdes en calculs
- Trop gourmandes en énergie
- Ou pas optimisées pour les contraintes d'un smartphone, tout simplement
Arm Accuracy Super Resolution (Arm ASR)
Conçue pour les mobiles, Arm Accuracy Super Resolution (Arm ASR) est une solution de mise à l'échelle temporelle. Basée sur des shaders, elle offre une reconstruction d'image de haute qualité avec une efficacité redoutable. Elle permet aux développeurs de réduire la charge de travail du processeur graphique sur du contenu de haute qualité, sans compromis sur le réalisme.
Arm ASR utilise la solution FidelityFX™ Super Resolution 2 d'AMD (FSR2) comme base. Cette technologie de mise à l'échelle temporelle et open source a déjà fait ses preuves dans les jeux sur PC et consoles. Nous avons enrichi et optimisé le FSR2 afin de créer une version adaptée aux exigences uniques des mobiles. Le résultat ? Arm ASR, une solution de super résolution qui permet d'exploiter la puissance du FSR2 dans des environnements à ressources limitées.
Comprendre les goulots d'étranglement des GPU et des CPU
Afin de profiter pleinement de la solution Arm ASR, il est important de connaître les circonstances dans lesquelles elle apporte les meilleurs avantages. Les GPU mobiles traitent les charges de travail graphiques en deux étapes principales : le traitement de la géométrie et le traitement des pixels (fragments) :
- Lors du traitement de la géométrie, le processeur graphique s'occupe de dessiner les objets, mais également de transformer et d'éliminer les vertex.
- Lors du traitement des pixels, que l'on appelle également "ombrage des fragments", le processeur graphique colorise chaque pixel à l'écran, mais il applique également l'éclairage, les textures et tous les autres effets. De plus, il effectue des tests de profondeur et de pochoir afin d'éliminer les fragments cachés.
La solution Arm ASR est particulièrement adaptée au contenu limités par les fragments. Le processeur graphique reçoit une charge de travail considérable pendant l'étape d'ombrage des pixels. Cela peut être dû à un nombre de fragments à l'écran élevé ou à des fragments de shaders complexes. Dans ces situations, l'ASR est utile en réduisant le nombre de pixels à ombrer, ce qui améliore les performances et l'efficacité énergétique.
Néanmoins, dans des scènes limitées par les vertex, où la géométrie constitue le principal goulot d'étranglement, les effets de Arm ASR peuvent être limités. Dans ces cas, les améliorations de performances viendront plutôt de l'optimisation du contenu, telle que la simplification du maillage ou les techniques d'élimination.
Dans la même veine, si votre jeu est limité par le processeur (lorsque la physique, les animations ou les appels de rendu surchargent le CPU), l'ASR ne sera pas non plus d'une grande aide. Réduire la charge du processeur graphique n'améliorera pas les performances si le CPU constitue déjà le goulot d'étranglement.
Afin d'identifier si votre jeu est limité par le CPU, les vertex ou les fragments, vous pouvez le profiler sur des appareils Android réels avec des outils tels que Arm Performance Studio. Vous pourrez ainsi appliquer la meilleure stratégie d'optimisation pour votre goulot d'étranglement de rendu.
Comment Fortnite utilise Arm ASR pour repousser les limites du jeu mobile
Lorsque l'on sort un jeu aux graphismes ambitieux et aussi exigeant en termes de performances que Fortnite, il est important de trouver des moyens pour exploiter au maximum la puissance du matériel mobile.
Les CPU et GPU des appareils mobiles sont constamment sous pression, surtout lorsque l'on cible un gameplay stable à 60 Hz. La solution Arm ASR permet de réduire la charge graphique tout en préservant (voire en améliorant, dans certains cas) la qualité visuelle offerte aux joueurs.
Mais si la solution Arm ASR est si puissante, c'est parce qu'elle permet aux équipes de développement de réactiver des fonctionnalités jusqu'alors désactivées sur mobiles pour des raisons thermiques et de performances. Des fonctionnalités telles que l'occlusion ambiante, les cascades d'ombre supplémentaires et les améliorations au niveau du post-traitement sont désormais à nouveau envisageables, même lors de longues sessions de jeu.
Les CPU et GPU des appareils mobiles sont constamment sous pression, surtout lorsque l'on cible un gameplay stable à 60 Hz. La solution Arm ASR permet de réduire la charge graphique tout en préservant (voire en améliorant, dans certains cas) la qualité visuelle offerte aux joueurs.
Mais si la solution Arm ASR est si puissante, c'est parce qu'elle permet aux équipes de développement de réactiver des fonctionnalités jusqu'alors désactivées sur mobiles pour des raisons thermiques et de performances. Des fonctionnalités telles que l'occlusion ambiante, les cascades d'ombre supplémentaires et les améliorations au niveau du post-traitement sont désormais à nouveau envisageables, même lors de longues sessions de jeu.
Une intégration fluide avec un impact réel
La solution Arm ASR était presque prête à être mise à disposition du public lorsque l'équipe de Fortnite a commencé à l'intégrer. Elle a dû faire quelques ajustements du côté de l'outil de rendu, notamment sur la façon dont le pipeline mobile gérait les entrées de la scène (ces modifications ont été intégrées à l'Unreal Engine). L'un des premiers défis qu'elle a dû relever était la rémanence, notamment lors des mouvements rapides ou pour les éléments utilisant de la transparence (la végétation, les effets de particule ou les reflets des armes).
Pour résoudre ce problème, l'équipe a activé le masque réactif. Cette fonctionnalité identifie de manière dynamique les pixels dans lesquels des artefacts temporels sont susceptibles d'apparaître. Cette capacité a été intégrée directement dans l'API de rendu mobile. Ainsi, le masque se met à jour en temps réel selon les modifications de la scène. Le résultat ? Une réduction de la rémanence et une grande amélioration de la stabilité des images. Ces modifications côté moteur sont désormais disponibles dans la dernière version de l'Unreal Engine.
Voici les principales intégrations au niveau du code :
- Modification des commandes RHI pour le post et le prétraitement
- Ajout de commandes de rendu mobile
- Utilisation conditionnelle de MobileSceneTextures ou de DeferredSceneTextures, selon la disponibilité
Conçu pour conserver les performances sur la durée
À l'origine, l'objectif principal de Fortnite avec Arm ASR était d'optimiser la consommation énergétique tout en améliorant l'efficacité thermique, ce qui est particulièrement important sur les appareils haut de gamme ciblant 60 Hz. En activant Arm ASR, l'équipe a constaté une diminution immédiate du temps de traitement graphique. Cela s'est traduit directement par des températures plus basses, moins d'étranglement thermique et des sessions de jeu plus longues.
Cependant, l'objectif n'est pas uniquement d'économiser de l'énergie, mais de conserver les performances sur de longues sessions de jeu. Moins de pics thermiques signifie une fréquence d'image plus stables, un gameplay plus fluide et des joueurs plus satisfaits.
Optimisé pour des scènes limitées par les vertex
Grâce à ce temps GPU libéré, de nouvelles possibilités s'ouvrent aux équipes de contenu. Fortnite est souvent limité par les vertex, surtout dans des grandes zones en monde ouvert. Afin de bénéficier d'une plus grande marge de manœuvre, l'équipe de développement de Fortnite a commencé à optimiser le débit géométrique, notamment grâce à un nouveau système expérimental de paysages à faible nombre de vertex.
Grâce à Arm ASR et aux optimisations apportées à la géométrie, l'équipe a gagné suffisamment de marge pour réactiver des fonctionnalités graphiques avancées sans diminuer la fréquence d'images :
- Des ombres de meilleure qualité et avec davantage de cascades
- L'occlusion ambiante
- Des effets de post-traitement améliorés
Voir plus loin : des fonctionnalités avancées sur mobiles
Suite à l'intégration totale de Arm ASR, l'objectif de Fortnite est d'améliorer encore plus ses graphismes :
- Rendre Shader Model 5 disponible sur mobiles
- Activer des fonctionnalités avancées
- Réduire l'écart au niveau des graphismes entre les plateformes sans sacrifier les performances
Une conception évolutive : des préréglages pour chaque type d'appareil
Tous les appareils mobiles ne se valent pas et ils présentent chacun des obstacles différents. Arm ASR offre tout un ensemble de préréglages de qualité flexibles, permettant d'adapter l'expérience de mise à l'échelle selon les capacités du matériel cible.
Trois préréglages de qualité sont intégrés à Arm ASR afin d'offrir un contrôle sur les performances et les compromis visuels :
- Mode qualité - Destiné aux jeux où les graphismes sont cruciaux, ce préréglage améliore la qualité des images au plus haut niveau. C'est l'option idéale lorsque l'on cible des appareils haut de gamme tout en voulant pousser le réalisme au maximum. Il s'accompagne bien évidemment de coûts plus élevés au niveau des performances.
- Mode équilibré - Ce préréglage correspond au juste milieu et est recommandé par défaut par Arm. Le mode équilibré offre un compromis optimal entre qualité d'image et performances. Il convient donc parfaitement pour une large gamme d'appareils de milieu et haut de gamme. Si vous souhaitez atteindre des fréquences d'image stables sans pour autant trop sacrifier la qualité visuelle, cette option est faite pour vous.
- Mode performance - Si vous êtes à la recherche d'efficacité, le mode performance met l'accent sur la vitesse. Il réduit légèrement la qualité des images afin de maximiser la fréquence d'images et la réactivité.
Arm ASR est surtout adapté aux appareils sortis à partir de 2022. Les smartphones plus anciens ne disposent pas tous des processeurs graphiques nécessaires à la mise à l'échelle temporelle. Pour ces appareils, nous vous conseillons d'utiliser une mise à l'échelle spatiale.
Une solution pour toutes les plateformes : Arm ASR
La solution Arm ASR est compatible avec toutes les plateformes et tous les fournisseurs. Elle fonctionne sur n'importe quel processeur graphique et prend en charge toutes les API graphiques les plus utilisées, dont Vulkan, OpenGL ES et DirectX 11 et 12.
Étant entièrement basée sur des shaders, ASR s'intègre facilement dans n'importe quel pipeline, que vous cibliez Android, iOS ou que vous envisagiez un déploiement multiplateforme.