Essenciais de Eficiência Energética do Xbox Game

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Quais são os conceitos básicos de eficiência energética de sustentabilidade?

Esta lista de verificação apresenta uma coleção de primeira versão de sugestões essenciais para desenvolvedores de jogos que desejam gerenciar o consumo de energia de seu jogo de forma mais responsável sem sacrificar a fidelidade da jogabilidade. Ao implementar essas recomendações, os desenvolvedores podem reduzir significativamente o uso de energia de seus jogos. Isso desbloqueia o potencial de reduzir efetivamente a pegada de carbono associada a milhões de jogos e consoles em todo o mundo. Isso não só promove um ecossistema de jogos mais sustentável, mas também se traduz em benefícios tangíveis para os próprios jogadores, pois o menor consumo de energia contribui diretamente para a redução das contas de energia. Junte-se a nós nesta jornada transformadora em direção a jogos mais verdes, onde a inovação atende à responsabilidade ambiental.

Em estreita colaboração com os parceiros piloto do Xbox Game Studios e do Xbox Sustainability Toolkit, essa lista de verificação contém padrões de sustentabilidade no nível do jogo que nossa equipe de sustentabilidade principal criou para atender desenvolvedores que buscam economia de energia e eficiência. Esse padrão é:

• Uma base sólida para a sustentabilidade em todos os títulos
• Diretrizes de priorização e lista de verificação para planejamento de sustentabilidade
• Um conjunto de padrões consistentes para que os jogadores entendam o valor e saibam o que esperar

Observação

Por que os fundamentos? A pesquisa interna e externa valida que os envolvidos são cada vez mais sensíveis a custos; espera-se que as empresas fortaleçam seus compromissos climáticos; e apoiam a inclusão de recursos de eficiência energética como opções. Atendendo às necessidades de nossos jogadores, também podemos:

• Apoiar o número crescente de estúdios e editores que têm ambições de reduzir suas pegadas de carbono
• Contribuir para um esforço global focado na redução da pegada de carbono da indústria de videogames
• Sustentar a ambição da Microsoft de ser líder do setor em sustentabilidade
• Mantenha-se à frente de potenciais regulamentos internacionais de energia
• Garantir a paridade do portfólio e as expectativas do player
• Dar suporte ao interesse, à viabilidade e à normalização dessas práticas em escala

O compromisso de todo o estúdio em usar a Lista de Verificação de Eficiência Energética ajuda a garantir que jogadores, investidores e reguladores de energia possam confiar que a indústria de videogames atenderá a uma expectativa mínima de recursos de sustentabilidade que foram priorizados com base nos dados de pesquisa do usuário em torno das necessidades e do impacto dos jogadores. O uso responsável do poder de hardware por jogos proporcionará reduções nos custos de energia dos jogadores, reduzindo simultaneamente o impacto ambiental do mundo real.

Além disso, poderemos assegurar que os jogos eletrônicos não apenas atendam, mas superem as expectativas de sustentabilidade estabelecidas por outros editores, por meio do desenvolvimento de funcionalidades em parceria com as metas de sustentabilidade corporativa da plataforma. Por fim, definiremos metas realistas visando funcionalidades que levem em consideração as realidades de implementação e viabilidade.

Dica

Consulte a seção Further Reading na parte inferior deste documento para descobrir guides de desenvolvedores, estudos de caso e aprender sobre ferramentas úteis do GDK.

Que tipo de recursos fazem sentido para o meu jogo?

A inclusão de recursos de eficiência energética em jogos é possível para qualquer jogo, fornecendo o planejamento e a abordagem corretos. Acreditamos que pode optar por uma das duas abordagens:

Recursos passivos

Recursos de inclusão/exclusão

Escolha de design. Recursos passivos são opções de design introduzidas para diminuir o consumo de energia do jogo em momentos oportunos em que os jogadores nem perceberiam. Eles devem ser idealmente imperceptíveis para o jogador e exigirão um grau de previsão de design para garantir que as medidas de economia de energia sejam ativadas. Por exemplo, limitando telas de carregamento ou lobbies com pouca animação a 30 FPS.

Escolha do jogador. Os recursos de ativação/desativação podem ser considerados semelhantes ao design de acessibilidade, mas visando reduzir o consumo de energia do jogo. Esses são recursos que o jogador pode optar por ativar ou desativar especificamente, e a definição da experiência padrão pode ficar a cargo do estúdio. Por exemplo, um modo ecológico dedicado que gera uma resolução menor do que a configuração do usuário é capaz de fornecer.

Como aplicar as ideias neste documento

Crie uma cópia dessa lista de verificação que sua equipe pode usar para examinar oportunidades, criar anotações e marcar o que pode ser mais útil e relevante para seu título – seja ele já iniciado ou em desenvolvimento antecipado, há muitas oportunidades para descobrir a economia de energia de maneiras que fazem sentido para suas metas de design!

Preste atenção aos resumos expansíveis abaixo da maioria das sugestões, pois eles comentam se é um estudo de caso validado, desenvolvido por estúdios no Programa Piloto do Kit de Ferramentas de Sustentabilidade do Xbox, ou se são práticas estabelecidas no mercado mais amplo.

Lembre-se - não há necessidade de fazer isso sozinho! Conecte-se com desenvolvedores de jogos de mente semelhante e especialistas em assuntos de sustentabilidade de jogos que estão prontos para apoiá-lo em sua jornada. Se e quando você estiver pensando em experimentação, tenha um estudo de caso que você gostaria de transmitir ou apenas queira conversar sobre este tópico em constante evolução – entre em contato com o grupo de trabalho de Sustentabilidade do Xbox por meio das informações de contato no final deste documento.

Os Essenciais

Preparação

• Solicite um Relatório de Energia de Sustentabilidade de Certificação para receber insights direcionados sobre o desempenho atual de sustentabilidade do título. Isso pode dar suporte a decisões de ROI do estúdio. Entre em contato com seu ponto de contato da Microsoft para saber mais e solicitar um relatório sob medida para seu título.

  Jogos lançados ou não lançados em estágios tardios podem obter um relatório produzido pela equipe de certificação, que relata o consumo de energia do seu título em áreas específicas do jogo.

  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Yes

  Impacto? N/A

• Veja a telemetria de sustentabilidade no histórico de desempenho do seu título lançado para compreender a linha de base atual e identificar oportunidades de eficiência. Isso também pode ser usado para monitorar os aprimoramentos do desempenho de sustentabilidade de um título após o lançamento de uma atualização de conteúdo, por exemplo (somente títulos lançados).

  Navegue até a página Dados do Partner Center para saber como você pode ver o consumo médio de energia, o volume global de energia e a pegada global de emissões de carbono/gases de efeito estufa para todos os seus jogos lançados em todo o mundo.

  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Yes

  Impacto? N/A

• Acesse as ferramentas para desenvolvedores no GDK e no Xbox Game Dev Docs para adicionar sustentabilidade ao seu kit de ferramentas e se preparar para experimentação. Consulte a seção Leitura Adicional na parte inferior para obter mais detalhes.

  • Examinar estudos de caso para práticas de experimentação e aprendizados
  • Instruções de configuração passo a passo para teste
  • Usar a interface do usuário do Power Monitor no Gerenciador do Xbox do GDK
  • Procure treinamento 1:1 para colocar você em funcionamento de forma rápida e fácil.
  • Entre em contato com seu ponto de contato do Xbox para obter suporte!

  Atenção: O acesso ao GDK pode exigir credenciais de acesso fornecidas por um programa NDA Xbox.

  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Yes

  Impacto? N/A

Graphics

• Menor taxa de quadros na maioria dos menus animados para recuperar o desempenho e introduzir economias de energia consideráveis.

  Recomendações:

  • 30 Hz: Ao interagir com elementos de personalização que não precisam parecer ágeis para o jogador
  • 60 Hz: Há alguns menus que exigem um tempo de resposta de entrada rápido para que os jogadores tenham uma experiência mais suave
  • 120 Hz: Há pouca necessidade de entregar o menu de 120 FPS

  Outras considerações:

  • Você precisa de taxas máximas de quadros para uma navegação sensível e ágil para o usuário?
  • Considere que é improvável que os menus de pausa precisem de 30 Hz
  • Fortemente dependente do mecanismo de jogo - há alguns mecanismos que não executam menus em 30 FPS
  • Requer controle local por tipo de menu – dependendo do tipo de jogo
  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Yes

  Tipo: Passivo

  Impacto? Alto

• Reduzir a resolução interna do jogo nos menus, lobbies e/ou placares de líderes do jogo

  Recomendações:

  • Considere reduzir a resolução interna máxima do seu título.
  • O upscaler do console pode manter a saída do menu em 2160p, se desejado
  • Você pode reduzir em 10, 15, 20% (antes do aumento de escala)
  • Se optar por entrar/sair, a experiência padrão será ativada. Para obter mais informações, consulte o Modo de Economia de Energia
  • Verifique se a interface do usuário está sempre mantendo a resolução nativa para garantir a legibilidade de qualidade e a acessibilidade visual

  Outras considerações:

  • A interface do usuário não deve ser afetada por esse downscale se a interface do usuário existir em seu próprio buffer. No entanto, se o título estiver sendo transmitido, considere a execução de testes para garantir que a otimização de latência não seja afetada.
  • Como a maioria dos jogos usa algum tipo de resolução dinâmica, os desenvolvedores devem ter acesso a downsampling e upscaling.
  • Os upscalers, como o FSR da AMD, o DLSS da NVIDIA, o TSR, o TAAU ou o XESS da Intel, devem ser usados agressivamente para reduzir a resolução de renderização interna, mas ainda permitem a qualidade da tela inteira.
  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Yes

  Tipo: Passivo ou Opt-in/Opt-out

  Impacto? Alto

• Combinações de menor resolução e/ou taxa de quadros baseadas em um temporizador para períodos de inatividade (ex.: 30 segundos, 1 minuto)

  Recomendações:

  • Se o título detectar inatividade ou nenhuma entrada do controlador quando o jogo estiver em uma área que aceita entrada/navegação do jogador, este será um excelente candidato para introduzir medidas de economia de energia.
  • Se um jogador estiver nas telas do front-end e não tiver tocado em um dispositivo de entrada por um longo período de tempo, é provável que possamos reduzir a resolução e/ou a taxa de quadros sem que seja perceptível.

  Outras considerações:

  • Os jogadores passam uma quantidade significativa de tempo nas telas front-end. Vemos em nossa telemetria que os jogadores geralmente deixam o jogo em execução nessas telas por longos períodos entre as partidas
  • A carga de GPU pode ser quase tão alta no lobby quanto no jogo. As cenas de front-end são mais simples e, portanto, exigem menos tempo de GPU em uma determinada resolução. Isso depende do que está na tela no momento.
  • Os jogadores podem querer participar ou não participar por uma variedade de motivos, portanto, oferecer uma escolha é útil. Por exemplo, os streamers podem querer manter alta resolução e/ou taxa de quadros ao transmitir, portanto, essa pode ser uma funcionalidade da qual eles decidem desativar temporariamente.
  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Yes

  Tipo: Passivo ou Opt-in/Opt-out

  Impacto? Alto

• Considere usar a implementação 2.5D, especialmente em telas de menu e lobbies.

  Recomendações:

  • De modo geral, isso usa um plano 2D mapeado com uma imagem de perspectiva correta da câmera, juntamente com um avatar 3D ou um modelo colocado em primeiro plano.
  • Estudos de caso demonstram que menus 3D versus menus 2.5D podem fornecer cerca de 30% economia de energia.
  • Os tempos de carga devem melhorar significativamente.
  • Adicionar partículas FX pode entregar mais atmosfera. Espaço de profundidade Z grande para que FX e iluminação possam criar mais profundidade.

  Outras considerações:

  • Alguns motores de jogo usam resolução dinâmica, o que aumenta a resolução à medida que o uso da GPU diminui. Considere a resolução de bloqueio para extrair a maior parte da economia de energia.
  • Imagens de plano de fundo 2D podem ser criadas em qualquer ferramenta DCC, como Unity, Faber, Unreal, Maya etc.
  • Os avatares ou modelos 3D precisam ser iluminados para corresponder à nova placa de fundo 2D e a tela de fundo não pode dar suporte ao movimento
  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Yes

  Tipo: Passivo

  Impacto? Alto

• Detectar eventos de desconexão do controlador e introduzir medidas de economia de energia

  Recomendações:

  • Se o controlador ativo primário relatar-se como desconectado por um longo período de tempo, é provável que possamos reduzir coisas como a resolução e/ou a taxa de quadros sem que sejam perceptíveis.

  Outras considerações:

  • Os títulos nos informaram que, em média, seus jogos passam aproximadamente 11% da duração do jogo com uma mensagem de controlador desconectado.
  • Os jogadores podem querer optar por participar ou não por uma variedade de motivos, portanto, oferecer opções é vantajoso. Por exemplo, os streamers podem querer manter alta resolução e/ou taxa de quadros ao transmitir. Portanto, esse pode ser um recurso do qual eles optam por não participar temporariamente.
  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Yes

  Tipo: Passivo ou Opt-in/Opt-out

  Impacto? Alto

• Defina telas de carregamento que sejam minimamente ou não interativas para reduzir a taxa de quadros.

  Recomendações:

  • Se não houver nenhuma interação do usuário, essa será uma maneira pequena, mas útil, de reduzir a energia.
  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Yes

  Tipo: Passivo

  Impacto? Baixo

• Reduza o número de atualizações ou chamadas executadas para objetos fora da tela por quadro.

  Muitas técnicas existentes (ex. abate, LOD) que são usadas para atingir metas de desempenho também podem ser usadas para economizar energia. A quantidade de economia aqui será específica para um jogo, pois a maioria dos objetos ainda precisa ser atualizada, mesmo quando não estiver na tela. Os jogos podem economizar recursos computacionais em cálculos de animação ou VFX, mas a física de colisão e o áudio (por exemplo) ainda precisarão ser atualizados. Pode haver benefícios ao aplicar o Nível de Detalhamento (LOD) na animação, com base na distância da câmera para objetos pequenos ou ao reduzir o número de atualizações para cada n-ésimo quadro.

  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Yes

  Tipo: Passivo

  Impacto? Moderado

Arquitetura de design

• Adotar a API do Dynamic Power States O Dynamic Power States é um recurso que permite que o sistema controle dinamicamente o nível de energia da GPU com base na carga de trabalho de renderização. Na maioria das vezes, a GPU não é 100% utilizada para que possamos economizar energia redimensionando a frequência da GPU. Se habilitado, o driver selecionará automaticamente o (estado de energia) apropriado para as condições de renderização atuais com base no histórico de tempo de quadro recente

  A intenção é permitir uma economia de energia considerável para jogos sem impactar a experiência de jogo.

  • Para títulos que desejam habilitar o DPS, chame SetDriverHintX(DRIVER_HINT_SET_DYNAMIC_POWER, 1) no dispositivo DirectX
  • A GPU altera automaticamente a velocidade para atender à demanda do jogo
  • A GPU utiliza estatísticas de quadro normalizada para ajustar o estado de energia
  • Considere usar o Kit de Ferramentas de Sustentabilidade para criar mais oportunidades de economia de energia
  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Yes

  Tipo: Opt-in/Opt-out ou Passivo

  Impacto? Alto

• Implemente um modo de economia de energia visível voltado para o jogador que esteja ATIVADO por padrão. Isso pode permitir que os jogadores tenham uma opção ativa para seus ajustes de eficiência energética, mantendo os destinos de fidelidade gráfica definidos pelo desenvolvedor.

  Embora a economia passiva possa ser benéfica para muitos jogadores, há alguns casos de uso em que um Modo de Economia de Energia explícito é útil:

  • Ele permite que os jogadores se sintam no controle sobre sua experiência e os aclimata ao conceito
  • Os criadores de conteúdo podem querer uma experiência de desempenho mais alta ao transmitir um jogo ao vivo
  • Os desenvolvedores querem sinalizar explicitamente a sustentabilidade como parte dos valores fundamentais de sua empresa e reforçar oportunidades para os jogadores criarem e normalizarem hábitos de jogos sustentáveis
  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Não

  Tipo: aceitação/recusa

  Impacto? Moderado

• Projete menus como placas de fundo 2D (se não houver câmera ou movimento 3D para capturar).

  Recomendações:

  • Se os menus puderem ser recolhidos em uma placa de fundo 2D em vez de uma cena 3D, você poderá economizar uma grande quantidade do desempenho da CPU e da GPU. Desde que não haja movimento 3D em segundo plano
  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Yes

  Tipo: Passivo

  Impacto? Moderado

• A instalação do jogo base é distinta dos ativos de alta qualidade, reduzindo o tempo de instalação e o tempo futuro de download e instalação de atualizações.

  A Entrega Inteligente é um conjunto de recursos cuja finalidade é reduzir o tamanho das instalações de jogos em dispositivos do cliente. Isso é feito segmentando o conteúdo em partes lógicas diferentes e aplicando especificadores a essas partes para configurar regras para quando essas partes serão instaladas.

  Recomendações:

  • Aproveite os recursos e receitas. Os recursos representam funcionalidades adicionáveis e removíveis independentemente em um jogo base. Por exemplo, um jogo pode permitir que a campanha e o modo multijogador sejam adicionados e removidos de forma independente, permitindo que os usuários recuperem espaço para funcionalidades que não desejam. Uma Receita é uma lista de recursos a serem instalados.
  • Dado que a maioria dos jogadores não poderá usar ativos de 8K, os ativos 4K e 8K geralmente podem ser instalações separadas.
  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Yes

  Tipo: Passivo

  Impacto? Baixo

Processo

• Agendar e mudar filas de trabalho para que as operações ocorram fora do horário de pico. Otimizar atualizações e downloads para serem executados em um momento em que a infraestrutura com uso intensivo de energia pode usar a energia mais renovável, muitas vezes significando energia mais barata.

  Recomendações:

  • Há organizações sem fins lucrativos que oferecem soluções tecnológicas que facilitam o uso de uma API para obter reduções de emissões sem comprometer o custo, o conforto e a função.
  • Intensidade de emissões da rede de energia em uma escala de 1 a 100 em relação a cada local. Menor em escala é o mais limpo que essa grade obtém e mais alto na escala é o mais sujo que esta grade obtém.
  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Yes

  Tipo: Passivo

  Impacto? Baixo

Em breve e oportunidades para validar

• Introduza a economia de energia durante a fase restrita do ciclo de vida do jogo. Quando um jogo entra no estado de execução restrita, ele continua a ser executado, mas com disponibilidade reduzida de recursos. O jogo não pode receber a entrada do usuário nesse estado. Essa transição para um estado restrito ocorre quando: (1) um usuário abre o Guia, (2) A interface do usuário que chama o título (TCUI) é apresentada (como o Seletor de Conta), (3) um usuário retorna à Página Inicial ou (4) o jogo perde o foco.

  Recomendações:

  • Durante um estado restrito, o título é capaz de tomar decisões de economia de energia, como pausar o jogo e reduzir a demanda computacional.
  • O título pode permanecer em pausa até que o usuário decida retomar sua experiência de jogo.

  Outras considerações:

  • Os dados mostram que os jogos podem gastar cerca de 15% de seu ciclo de vida em um estado restrito, e os dados de certificação também demonstram que títulos em um estado restrito podem usar tanto poder quanto a jogabilidade.

  Para saber mais sobre restrições como um estado de ciclo de vida, consulte a documentação do GDK aqui (este link requer credenciais de entrada fornecidas por um programa NDA Xbox).

  Informações adicionais (expansíveis)

  Validado? Yes

  Tipo: Passivo

  Impacto? Moderado

Perguntas e comentários?

Envie um e-mail para as pessoas amigáveis que honestamente ficarão encantadas em ouvir seus pensamentos e sugestões. Você vai alegrar o nosso dia!

Dica

"Minha equipe vem experimentando e temos algumas ideias interessantes para compartilhar! O que devemos fazer a seguir?" Estamos entusiasmados em espalhar a palavra e aumentar seu impacto em todo o setor! Entre em contato com o grupo de trabalho de Sustentabilidade do Xbox. Adoraríamos ajudar a transmitir sua história e adicionar suas práticas recomendadas a essa lista de verificação para que mais desenvolvedores de jogos possam se beneficiar de seus aprendizados. Você será creditado neste documento para reconhecer seu trabalho duro e celebrar sua liderança em sustentabilidade!

Leitura Adicional

• Uma introdução do desenvolvedor do GDK sobre como identificar áreas para melhorias na eficiência energética.
• O programa piloto do Kit de Ferramentas de Sustentabilidade do Xbox para desenvolvedores está criando novos recursos continuamente, desde guides de experimentação de início rápido até workshops. Entre em contato por meio das informações de contato abaixo para obter mais informações.