Microsoft Research utvecklar teknik som låter dig spela längre på din telefon

De bästa avancerade mobilspelen konkurrerar med konsolspel, men priset för dessa avancerade grafik är hög strömförbrukning av GPU:n, vilket betyder att din spelsession kommer att vara kraftigt begränsad om du vill ta dig till slutet av dagen.

Nu har Microsoft Research Asia (MSRA) och Korea Advanced Institute of Science & Technology (KAIST) utvecklat ett nytt system, kallat RAVEN, för att minska strömförbrukningen för mobilspel utan att kompromissa med användarupplevelsen.

RAVEN är baserad på insikten att även om de flesta spel renderas med 60 fps, ser upp till 50 % av dessa bildrutor nästan exakt likadana ut som de andra bildrutorna, vilket betyder att processorkraft slösas bort för att generera dem.

RAVEN är ett nytt system som utnyttjar mänsklig visuell perception för att skala hastigheten för rendering av ramar. För att åstadkomma detta, introducerar RAVEN användningen av perception-aware scaling (PAS) av frame-rendering rates. Denna energibesparande metod minskar ett spels renderingshastighet för bildrutor närhelst efterföljande bildrutor förutsägs vara tillräckligt lika perceptuellt.

RAVEN-systemet består av tre huvudkomponenter som tillsammans skalar hastigheten för spel-frame-rendering: Frame Difference Tracker (F-Tracker), Rate Regulator (R-Regulator) och Rate Injector (R-Injector). Systemet fungerar på ett rörligt sätt. Först mäter F-Tracker perceptuell likhet mellan två nya bildrutor. Sedan förutsäger R-Regulator nivån av likhet mellan nuvarande och nästa ram(ar). Förutsägelsen görs baserat på hur lika den aktuella bildrutan och de föregående bildrutorna är. Om nästa bildrutor är tillräckligt lika (bestäms av ett tröskelvärde) till den nuvarande, begränsar R-Injector ramåtergivningshastigheter genom att injicera en viss fördröjning i en renderingsslinga och hoppa över grafikbearbetning för onödiga bildrutor. För närvarande kan RAVEN hoppa över upp till maximalt tre bildrutor, och därmed orsaka en bildhastighetsminskning till 15 FPS.

Forskarna utvecklade först en energieffektiv metod för att mäta perceptuell likhet baserad på mänskliga ögons känslighet för färgskillnaden, vilket utnyttjar skillnaden i luminanskomponenten mellan bildrutor.

För det andra byggde forskarna en virtuell skärm, klonad från den mobila enhetens huvudskärm men med en mycket lägre upplösning (t.ex. 80 x 45 pixlar). Systemet läser av det grafiska innehållet i den virtuella displayen för likhetsmätning. Eftersom upplösningen på den virtuella skärmen är betydligt mindre, är beräknings- och energikostnaderna också mycket mindre. De två teknikerna tillsammans minskar effektivt energioverheaden hos RAVEN.

I ett verkligt test på en Nexus 5-telefon och 11 spelare visade en genomsnittlig 21.8 % upp till en högsta minskning på 34.7 % av energi per spelsession samtidigt som kvaliteten bibehöll användarupplevelserna.

Microsoft har publicerat forskningen i en tidning som heter  "RAVEN: Perception-medveten optimering av energiförbrukning för mobilspel" . Det är ännu inte känt om tekniken har licensierats ut till något spelbolag än, men om den implementeras kan det innebära att spelsessioner kan pågå upp till 0/1 längre än tidigare utan att det påverkar upplevelsen.

Läs mer på Microsoft Research här.