Microsoft Research entwickelt eine Technologie, mit der Sie länger auf Ihrem Telefon spielen können

Die besten High-End-Handyspiele konkurrieren mit Konsolenspielen, aber der Preis für diese High-End-Grafiken ist der hohe Stromverbrauch der GPU, was bedeutet, dass Ihre Spielsitzung stark eingeschränkt wird, wenn Sie es bis zum Ende des Tages schaffen wollen.

Jetzt haben Microsoft Research Asia (MSRA) und das Korea Advanced Institute of Science & Technology (KAIST) ein neues System namens RAVEN entwickelt, um den Stromverbrauch von Handyspielen zu reduzieren, ohne die Benutzererfahrung zu beeinträchtigen.

RAVEN basiert auf der Erkenntnis, dass, obwohl die meisten Spiele mit 60 fps gerendert werden, bis zu 50 % dieser Frames fast genauso aussehen wie die anderen Frames, was bedeutet, dass Rechenleistung verschwendet wurde, um sie zu erzeugen.

RAVEN ist ein neuartiges System, das die visuelle Wahrnehmung des Menschen nutzt, um die Rate der Rendering-Frames zu skalieren. Um dies zu erreichen, führt RAVEN die Verwendung von wahrnehmungsbewusster Skalierung (PAS) von Frame-Rendering-Raten ein. Diese energiesparende Methodik reduziert die Rate eines Spiels, Frames zu rendern, wann immer vorhergesagt wird, dass nachfolgende Frames wahrnehmungsmäßig ähnlich genug sind.

Das RAVEN-System besteht aus drei Hauptkomponenten, die gemeinsam die Rate des Game-Frame-Renderings skalieren: Frame Difference Tracker (F-Tracker), Rate Regulator (R-Regulator) und Rate Injector (R-Injector). Das System arbeitet in einer Pipeline-Weise. Erstens misst F-Tracker die wahrgenommene Ähnlichkeit zwischen zwei letzten Frames. Dann sagt der R-Regulator den Ähnlichkeitsgrad zwischen dem aktuellen und dem/den nächsten Frame(s) voraus. Die Vorhersage erfolgt basierend darauf, wie ähnlich der aktuelle Rahmen und der/die vorherigen Rahmen sind. Wenn die nächsten Frames dem aktuellen Frame ähnlich genug sind (bestimmt durch einen Schwellenwert), begrenzt R-Injector die Frame-Rendering-Raten, indem er eine bestimmte Verzögerung in eine Rendering-Schleife einfügt und die Grafikverarbeitung für unnötige Frames überspringt. Derzeit kann RAVEN bis zu drei Frames überspringen und somit einen Rückgang der Framerate auf 15 FPS verursachen.

Die Forscher entwickelten zunächst eine energieeffiziente Methode zur Messung der wahrnehmbaren Ähnlichkeit basierend auf der Anfälligkeit menschlicher Augen für Farbunterschiede, die den Unterschied in der Leuchtdichtekomponente zwischen Einzelbildern nutzt.

Zweitens bauten die Forscher ein virtuelles Display, geklont vom Hauptdisplay des Mobilgeräts, aber mit einer viel geringeren Auflösung (z. B. 80 x 45 Pixel). Das System liest die grafischen Inhalte der virtuellen Anzeige für die Ähnlichkeitsmessung. Da die Auflösung der virtuellen Anzeige deutlich kleiner ist, sind auch der Rechen- und Energieaufwand viel kleiner. Die beiden Techniken zusammen reduzieren effektiv den Energieaufwand von RAVEN.

In einem realen Test auf einem Nexus 5-Telefon und 11 Spielern zeigte sich eine durchschnittliche Reduzierung des Energieverbrauchs pro Spielsitzung um 21.8 % bis zu einem Höchstwert von 34.7 %, während die Qualität des Benutzererlebnisses erhalten blieb.

Microsoft hat die Forschung in einem Papier namens veröffentlicht  „RAVEN: Wahrnehmungsbewusste Optimierung des Stromverbrauchs für mobile Spiele“ . Es ist noch nicht bekannt, ob die Technologie bereits an ein Gaming-Unternehmen lizenziert wurde, aber wenn sie implementiert wird, könnte dies bedeuten, dass Gaming-Sessions bis zu 0/1 länger als zuvor dauern könnten, ohne dass sich dies auf das Erlebnis auswirkt.

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