الملخص:
في عام 2007، شهد مسلسل "Lost" نهاية الموسم الثالث، والتي خلفت أيضًا واحدة من أكثر التحولات الكلاسيكية في تاريخ الأعمال الدرامية الأمريكية. في السابق، كان الجمهور يعتقد دائمًا أن ذكريات الماضي في المسرحية تدور حول ما حدث قبل أن تقطعت السبل بالشخصيات في الجزيرة الصحراوية. وبشكل غير متوقع، اكتشفوا في النهاية أن هذه الأجزاء كانت في الواقع قصصًا حدثت في المستقبل. بعد ثلاثة مواسم من البقاء على قيد الحياة في جزيرة صحراوية، عاد البطلان جاك وكيت إلى لوس أنجلوس بأمان. كان الهروب من الجزيرة المهجورة دائمًا هو الهدف الأساسي للعرض. اعتقد الجمهور في الأصل أنه طالما أنهم غادروا بنجاح، فإن كل شيء سينتهي. حتى انهار جاك وصرخ: "علينا أن نعود!" الآن، أجد نفسي أشعر بمشاعر مماثلة تجاه العديد من منتجات التكنولوجيا.
قبل وقت قصير من بث تلك الحلقة من مسلسل Lost، أنفقت 1000 دولار على أول شاشة عالية الوضوح. هذه شاشة Samsung LCD مقاس 26 بوصة بدقة 1366 × 768. كنت في الكلية في ذلك الوقت، وكانت هذه الشاشة بمثابة تلفزيون في غرفة نومي وشاشة كمبيوتر. في تلك الحقبة، كان يعتبر بالتأكيد منتجًا متطورًا. بالمقارنة مع شاشة CRT القديمة التي لا تزال قيد الاستخدام في المنزل، فهي أقل سمكًا وأكثر وضوحًا وتبدو أكثر تقدمًا.
ولكن هل هذا هو الحال بالفعل؟
لقد مر ما يقرب من 20 عامًا، ولا يزال هناك بعض الخبراء الذين هم على دراية جيدة بتكنولوجيا العرض، يحاولون إيجاد طرق لاستعادة ما تركناه في ذلك الوقت.
"لا يزال الأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 40 عامًا يتذكرون عادةً مدى وضوح شاشة CRT عندما كانت الصورة تتحرك، لكن الشباب لم يستخدموا أبدًا جهاز CRT، لذلك من الطبيعي أن لا تكون لديهم هذه الذاكرة." وقال مارك ريجون، مؤسس موقع Blur Busters.
لسنوات عديدة، كانت أداة اختبار المتصفح "Test UFO" الموجودة على موقع Blur Busters تعتبر إحدى الأدوات القياسية لاختبار الدقة الديناميكية للشاشات الحديثة. يوجد رجل أخضر يجلس في طبق طائر أحمر في شاشة الاختبار، والذي يستخدم لمساعدة المستخدمين على ملاحظة وضوح الشاشة عندما تتحرك.
بالمقارنة مع شاشات CRT الأقدم، تعد شاشات LCD التي تم إنتاجها في منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين أقل جودة في هذا الصدد. كانت وحدات بكسل LCD في ذلك الوقت تستغرق وقتًا طويلاً لتبديل الألوان، مما أدى إلى ظهور صورة لاحقة ملحوظة خلف الكائنات سريعة الحركة.
كان التلفزيون الذي أنفقت عليه راتب شهر كامل يعتبر منتجًا جيدًا في ذلك الوقت. لكن عصر الوضوح العالي قد وصل للتو، والنضارة التي جلبتها التقنيات الجديدة جعلتني أتجاهل مشكلة: على الرغم من أنني اكتسبت دقة أعلى، إلا أنني فقدت أيضًا الألوان الأكثر حيوية والصور الديناميكية الأكثر سلاسة لشاشة CRT.
واستمرت هذه الخسارة قرابة 20 عامًا.
لقد تخلصت الشاشات ذات معدل التحديث المرتفع اليوم منذ فترة طويلة من الصور الباهتة ذات اللون الأبيض لشاشات LCD في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. ولكن حتى أفضل المنتجات لا تزال غير قادرة على اللحاق بشكل كامل بـ CRT من حيث الوضوح الديناميكي. هذه هي بالضبط المشكلة التي يحاول Lei Hong حلها.
أعد اكتشاف شعور CRT
في نهاية عام 2024، تعاون Lei Hong مع مطور Nvidia السابق Timothy Lottes لإطلاق خوارزمية اختراق يُزعم أنها قادرة على محاكاة تأثيرات أنابيب صور CRT. يمكنها الاستفادة من شاشات العرض ذات معدل التحديث العالي الذي يزيد عن 240 هرتز لتقليل ضبابية الحركة بشكل كبير في الألعاب القديمة والمحتويات الأخرى ذات 60 إطارًا.
ببساطة، تحاول هذه التقنية محاكاة ميزة رئيسية لشاشات CRT: العملية التي يقوم من خلالها الفوسفور بإطفاء الضوء تدريجيًا بعد انبعاث الضوء.
تعمل شاشات CRT بشكل مختلف عن شاشات LCD الموجودة حاليًا. يقوم شعاع الإلكترون بمسح الشاشة سطرًا تلو الآخر، مما يتسبب في توهج الفوسفور، مما يؤدي إلى إنشاء الصورة. بعد أن ينبعث الفوسفور الضوء، فإنه لن ينطفئ على الفور، ولكنه سيخفت تدريجيا. يمكن لهذا التأثير أن يجعل الصورة تبدو أكثر وضوحًا دون التسبب في وميض قوي جدًا.
في السابق، من أجل تقليل ضبابية الحركة، كانت إحدى الطرق الشائعة هي استخدام تقنية إدراج الإطار الأسود (BFI)، والتي تتمثل في إدراج إطارات سوداء بين الإطارات العادية. على الرغم من أن هذا يمكن أن يقلل من الاحتفاظ بالصورة، إلا أن الصورة ستومض بشكل ملحوظ وقد تجعل الأشخاص يشعرون بعدم الارتياح عند مشاهدتها لفترة طويلة.
أوضح Lei Hong أن هناك طريقتين رئيسيتين لتقليل ضبابية الحركة على الشاشة: إحداهما هي جعل الشاشة تومض بسرعة مثل CRT، والأخرى هي زيادة معدل التحديث. تعمل كلتا الطريقتين على تقليل الوقت الذي يكون فيه كل إطار أمام عينيك، تمامًا مثل الكاميرا التي تستخدم غالقًا أسرع، وبالتالي تقليل ضبابية الحركة.
تتمثل ميزة CRT في قدرتها على جعل وحدات البكسل تتوهج لفترة وجيزة في أقل من جزء من الألف من الثانية، لذلك لا تحتاج إلى معدل إطارات مرتفع بشكل خاص للحصول على صور ديناميكية شديدة الوضوح.
بالإضافة إلى محاكاة البرامج، تحاول NVIDIA أيضًا حل هذه المشكلة على مستوى الأجهزة.
تم تطبيق تقنية G-Sync Pulsar من Nvidia على بعض شاشات الألعاب. فهو يجمع بين معدل التحديث المتغير (
VR
R)، وميض الإضاءة الخلفية وآلية التحديث سطرًا تلو الآخر من أعلى الشاشة إلى الأسفل، لمحاكاة طريقة عرض CRT، مما يسمح للصورة بتحقيق وضوح ديناميكي يعادل 1000 هرتز.ومع ذلك، لم يتم تطبيق هذه التقنية بعد على شاشات OLED، ولا يمكن استخدامها إلا مع بطاقات الرسومات NVIDIA.
تحاكي أداة اختبار المتصفح Blur Busters عملية مسح شعاع الإلكترون CRT للأسفل من أعلى الشاشة
إذا كنت لا تزال تجد صعوبة في الفهم، فيمكنك فهم تقنية محاكاة CRT على أنها DLSS المخصصة للصور الديناميكية.
يستخدم DLSS بشكل أساسي الوسائل التقنية لتحسين دقة الصورة وأداء الألعاب، بينما تعمل تقنية محاكاة CRT على جعل الصورة المتحركة أكثر وضوحًا.
من الناحية المثالية، بالنسبة للعبة التي يتم قفلها للتشغيل عند 60 إطارًا، بعد معالجة هذه التقنية، يمكن أن يكون الوضوح الديناميكي قريبًا من التأثير عند التشغيل عند 540 إطارًا، ولا يتطلب بطاقة رسوميات متطورة مثل RTX5090 لتكديس عدد الإطارات.
قد لا يكون من السهل التعامل مع شاشة 540 هرتز
لاختبار هذه التقنية، استخدمت شاشة ROG PG27AQWP-W المرسلة من ASUS.
يصل معدل تحديث هذه الشاشة إلى 540 هرتز. إذا تم تقليل الدقة إلى 720 بكسل، فيمكن أيضًا تشغيل وضع 720 هرتز. كلما ارتفع معدل التحديث، أصبح من الأسهل على تقنية محاكاة CRT أن تعمل، مما يقلل من ضبابية الحركة.
تتمتع شاشات OLED أيضًا بمزاياها الخاصة. على عكس شاشات LCD التي تتطلب إضاءة خلفية، يمكن إيقاف تشغيل وحدات البكسل OLED مباشرةً لعرض اللون الأسود الحقيقي، ويكون السطوع مرتفعًا بدرجة كافية، بحيث يكون أقرب إلى أداء التباين الأصلي لـ CRT. إلى جانب معدل التحديث العالي، من الأسهل محاكاة تأثير شاشة المسح التدريجي لشعاع الإلكترون CRT.
هذه التكنولوجيا ليست فقط لإرضاء اللاعبين الذين يشعرون بالحنين إلى الماضي أيضًا.
أشار Lei Hong إلى أن تقنية إدخال الإطار الأسود التقليدية بتردد 60 هرتز وومضة الإضاءة الخلفية ستنتج ومضات واضحة نسبيًا لأن النظام يحتاج إلى إدخال إطار أسود بين كل إطار من الإطارات العادية.
تستخدم تقنية محاكاة CRT طريقة المسح التدريجي من الأعلى إلى الأسفل، وسيكون التأثير أكثر ليونة. نظرًا لوجود مساحة متوهجة دائمًا في الشاشة، فلن تتحول الشاشة بأكملها إلى اللون الأسود بشكل متكرر مثل إدراج الإطار الأسود التقليدي.
ومع ذلك، على الرغم من أنني كنت أملك شاشة مثالية للاختبار، إلا أنني كنت لا أزال منبهرًا بهذه التقنية الجديدة عندما حان وقت اللعب بها.
لقد أمضيت عدة ساعات محاولًا جعل الصورة أكثر وضوحًا
تم استخدام تقنية Blur Busters لأول مرة في تظليل برنامج المحاكاة الأمامي RetroArch. وفي وقت لاحق، تمت إضافته إلى نسخة تجريبية من أداة منفصلة تسمى ShaderGlass.
ShaderGlass عبارة عن أداة مؤثرات خاصة لصور Windows عملية للغاية يمكنها تركيب مئات المؤثرات المرئية على محتويات مختلفة على سطح المكتب، مثل خطوط المسح وتداخل الإشارات التناظرية وما إلى ذلك، مما يجعل الصورة تبدو وكأنها تلفزيون قديم الطراز.
لكن تعقيد محاكاة شعاع الإلكترون CRT يتجاوز بكثير تعقيد التظليلات العادية، لذلك قرر المطور Mausimus أخيرًا فصلها بشكل منفصل وتطويرها إلى أداة جديدة: ShaderBeam.
أوضح ماوسيموس أنه لكي تعمل هذه التقنية بشكل أفضل، يجب القيام بأمرين في نفس الوقت: أولاً، يجب أن تكون متزامنة بدقة مع الشاشة، حتى أن فقدان إطار واحد بمعدل التحديث العالي هذا قد يسبب وميضًا واضحًا؛ ثانيًا، يجب مزامنته مع شاشة اللعبة للتأكد من أن كل إطار يتم إخراجه بواسطة اللعبة يمكن أن يتوافق بشكل صحيح مع عملية مسح CRT المحاكاة.
في الوقت الحالي، يعد ShaderBeam أفضل طريقة لاستخدام خوارزمية Leihong.
لا يبدو تشغيل ShaderBeam معقدًا. بعد بدء تشغيل البرنامج، اضغط على مفتاح الاختصار لتركيب المؤثرات الخاصة على نافذة اللعبة. ولكنها تبدو بسيطة، ولكن هذا لا يعني أنه من السهل تنفيذها. بعد كل شيء، هذا النوع من نظام التشغيل، وبرنامج تشغيل بطاقة الرسومات، والشاشة لم يكن لديه في الأصل التكنولوجيا المُحسّنة خصيصًا له. إنها ليست شركة كبيرة مثل Microsoft أو AMD أو Nvidia التي يمكنها القيام بذلك بسهولة إذا أرادت ذلك.
قال ماوسيموس إن ShaderBeam يمكنه فقط استخدام لقطة الشاشة الحالية وشفافية النافذة والوظائف الأخرى لإكمال العمل قدر الإمكان. لم يتم تصميم هذه الوظائف في الأصل لهذا الغرض، ولا يمكن ضمان توقيت التنفيذ الدقيق. يجب أيضًا أن يكون البرنامج مقيدًا بآلية الجدولة الداخلية لنظام التشغيل وبرنامج تشغيل بطاقة الرسومات. يجب أن تسعى جاهدة للحصول على موارد تشغيل كافية قدر الإمكان لضمان إخراج كل إطار في الوقت المحدد.
لكي يعمل ShaderBeam بشكل مستقر، يحتاج المستخدمون أيضًا إلى إيقاف تشغيل العديد من الوظائف التي تكون مفيدة عادةً.
على سبيل المثال، قم بإيقاف تشغيل معدل التحديث المتغير، وضبط إعدادات برنامج تشغيل بطاقة الرسومات، وافصل كابل الشاشة الثاني، واستخدم Process Lasso لزيادة أولوية تشغيل البرنامج، وحتى تعديل سجل Windows.
الأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أنه يمكنك أيضًا محاولة السماح لاثنين من وحدات معالجة الرسومات بالعمل معًا: أحدهما مسؤول عن تشغيل اللعبة، والآخر مسؤول عن محاكاة شاشة CRT. إذا كان المعالج نفسه يحتوي على شاشة أساسية، فيمكنك محاولة السماح للشاشة الأساسية بتولي عمل الأخيرة.
قال ماوسيموس إن تسليم مهمة المحاكاة إلى وحدة معالجة رسومات أخرى يمكن أن يقلل المنافسة بينها وبين بطاقة الرسومات الرئيسية على الموارد، مما يسمح للبرنامج بالحصول على وقت تشغيل أكثر استقرارًا. التحسن الناتج عن هذا واضح تمامًا.
لا تكمن المشكلة في أن أداء بطاقة رسومية واحدة غير كافٍ، ولكن في أن الوقت الذي يخصص فيه نظام التشغيل موارد وحدة معالجة الرسومات (GPU) غير مستقر.
إذا لم يحصل ShaderBeam على موارد GPU كافية في الوقت المناسب لإخراج الصورة، فقد يحدث وميض. لقد واجهت هذه المشكلة: عند محاولة إخراج الصور من شاشة العرض الأساسية لمعالج Intel بدقة 1440 بكسل ومعدل تحديث 540 هرتز، كانت مشكلة الخفقان واضحة تمامًا.
بعد ذلك، قمت بالتبديل إلى أجهزة محاكاة وألعاب إطلاق نار مختلفة للاختبار، بما في ذلك "Quake" و"Amid Evil"، لكنني كنت دائمًا منزعجًا من التأخر.
قادني هذا أيضًا إلى التعمق في مسألة توقيت الإطار الفرعي في شاشات العرض. مع تعمق الأبحاث، تصبح التفاصيل المختلفة في تكنولوجيا العرض أكثر تعقيدًا، بل وحتى مربكة.
بصراحة، يبدو من الجنون بعض الشيء بذل الكثير من الجهد للحصول على رسومات أفضل في لعبة مثل Metroid Prime 2: Echoes.
هذه اللعبة هي أحد العناوين التي استخدمتها للاختبار. آمل أن أستخدم محاكي GameCube Dolphin لإعادة اكتشاف الشعور الذي شعرت به عندما لعبت هذه اللعبة لأول مرة على شاشة CRT في غرفة نوم صديقي في المدرسة الثانوية.
لقد أمضيت ساعات في استكشاف مشكلات مثل التأتأة والوميض وتكسر الألوان وإصلاحها. شعرت وكأنني عالم مجنون، وكان هذا كله بسبب الجنون.
حتى لو كانت لديك كافة الإعدادات، فهذا لا يعني أن كل شيء سيكون على ما يرام. قد تؤثر اللعبة نفسها أيضًا على التأثير.
على سبيل المثال، غالبًا ما تتعرض بعض ألعاب Unreal Engine 5 للتجميد، مما يؤدي إلى تعطيل الفاصل الزمني لإطارات الشاشة ويؤثر على التشغيل العادي لتقنية محاكاة CRT.
عندما تكون الصورة واضحة حقًا، فإن كل هذا العناء يستحق العناء
ومع ذلك، فقد رأيت أخيرًا القيمة الحقيقية لهذه التكنولوجيا عندما بدأت في جعل ساموس يتحرك حول المناطق الضيقة على كرته المتحولة.
حتى لو دارت الكاميرا بسرعة، تظل الأعمدة الموجودة في الغرفة واضحة وحادة، ولا تكون غير واضحة بسبب حركة الشاشة.
في تلك اللحظة، فهمت أخيرًا ما كان يسعى إليه ريهون وماوسيموس.
أوضح ماوسيموس أنه بعد استخدام هذه التقنية، عندما تتحرك الأشياء أو يقوم اللاعبون بتدوير منظورهم، يجب أن تظل تفاصيل البكسل التي يتم ابتلاعها بسهولة بواسطة ضبابية الحركة معروضة بوضوح.
أعطى مثال الأعمدة في الزلزال. هناك العديد من القوام الناعم على سطح الأعمدة. عندما تتحرك العدسة على شاشة عادية، غالبًا ما يتم خلط هذه التفاصيل معًا بسبب ضبابية الحركة. ومع ذلك، بعد معالجة محاكاة CRT، يجب أن تظل الأنسجة مرئية بوضوح حتى لو تحركت الشاشة.
يعتبر فاكتوريو أيضًا موضوع اختبار جيد. في الظروف العادية، عندما يقوم اللاعب بتحريك المنظور، يبدو المشهد بأكمله سلسًا للغاية، ولكن تفاصيل البكسل في الصورة تكون غير واضحة بسهولة. مع تمكين هذه التقنية، يجب أن يكون اللاعبون قادرين على رؤية التفاصيل حتى لو كان المشهد بأكمله يتحرك.
هذا هو بالضبط الهدف من تقنية محاكاة CRT: فهي ليست مجرد إضافة خطوط مسح إلى الصورة، أو تطبيق طبقة من المرشحات القديمة، ولكنها تحاول حل مشكلة التمويه الديناميكي التي طال أمدها في الشاشات الحديثة.
لقد أمضينا ما يقرب من 20 عامًا في السعي للحصول على دقة أعلى وشاشات أقل سمكًا ومعدلات تحديث أعلى، لكننا اكتشفنا الآن أن بعض المزايا التي كانت تتمتع بها شاشات CRT القديمة لا تزال تستحق المتابعة مرة أخرى اليوم.
التعليقات