id Tech 8 : un aperçu du nouveau moteur d'id Software

Au cours de ses trois décennies d’existence, id Software est devenu à plusieurs reprises un pionnier technologique dans l’industrie du jeu. Depuis la sortie du DOOM original en 1993, ses moteurs ont établi la norme en matière de graphismes 1D, de performances et de réactivité des commandes. Chaque itération, d'id Tech 7 à id Tech XNUMX, a non seulement accompagné les sorties clés du studio, mais est également devenue la base de dizaines d'autres jeux, inspirant les concurrents et définissant l'apparence technique de l'époque.

Maintenant, avec la sortie id Tech 8, le studio fait un nouveau pas en avant - et, apparemment, pas un pas évolutif, mais un pas révolutionnaire. Le nouveau moteur a été créé dans le contexte de la transition de l'industrie vers une nouvelle génération de consoles, de la diffusion du ray tracing et des exigences accrues en matière d'échelle et de densité des mondes de jeu. id Tech 8 est la réponse aux défis des graphismes, de la physique, du son et de l'interactivité modernes, adaptée aux besoins des projets puissants des Xbox Game Studios.

Cet article propose une analyse technique et conceptuelle détaillée d'id Tech 8 : l'histoire de ses origines, ses principes architecturaux, ses technologies visuelles et sonores, ses exigences matérielles, ses projets réels utilisant le moteur, ainsi que ses perspectives de développement dans l'écosystème Xbox.

Le développement de moteurs chez id Software a toujours été à la pointe de l’industrie. Créée par John Carmack, la plateforme technique est devenue synonyme d'avancées en matière de graphisme 3D et de physique réaliste depuis les années 1990. Chaque nouveau moteur id Tech est devenu non seulement une mise à niveau technologique, mais la base de toute une génération de jeux de tir à la première personne. Avant d’aborder id Tech 8, il convient de retracer le parcours de cette technologie sur plus de trois décennies.

HISTOIRE DE L'ID TECH ET ÉVOLUTION DES TECHNOLOGIES

En 1993, le Doom original est devenu un phénomène culturel et technique. Bien que le moteur ne soit pas techniquement « vrai » 3D, mais utilise des plans bidimensionnels avec l'illusion de profondeur (appelés 2.5D), il offre aux joueurs l'expérience d'une véritable navigation tridimensionnelle pour la première fois. Ce moteur, nommé plus tard id Tech 1, comprenait l'éclairage, la texturation et le support des mods, qui ont influencé le développement de tout un genre.

En 1996, Quake est sorti et le moteur avec de véritables graphismes 3D est devenu la nouvelle norme. id Tech 2 il offrait un support OpenGL, un éclairage basé sur une carte normale et une architecture client-serveur qui a influencé les futurs jeux multijoueurs.

id Tech 3- l'un des moteurs les plus influents de la fin des années 90. Utilisé dans Quake III, il a apporté la prise en charge de l'animation squelettique, des shaders, des courbes de Bézier et un modèle de réseau amélioré. De nombreux jeux ont utilisé ce moteur, notamment Call of Duty, Jedi Outcast et Retour au Château Wolfenstein.

Avec la sortie de Doom 3 en 2004, le moteur id Tech 4 axé sur l'éclairage dynamique et les ombres. Il s’agissait de la première transition majeure de l’éclairage statique à l’éclairage en temps réel entièrement calculé, qui offrait une atmosphère unique. Cependant, les limitations de performances ont empêché cette version de devenir aussi répandue que ses prédécesseurs.

Sorti en 2011 avec Rage, le moteur est devenu célèbre pour sa technologie « mégatexture », qui lui permettait de charger d'énormes textures pour des niveaux entiers. Bien que le concept soit ambitieux, il souffrait de problèmes de performances et de chargement de données. Cependant id Tech 5 a fait progresser les technologies de diffusion du paysage et de l'environnement.

Bienvenue à DOOM en 2016 id Tech 6 est devenu un triomphe. Il offrait des performances élevées sur toutes les plateformes, un gameplay incroyablement fluide avec une fréquence d'images de 60 FPS et des graphismes de haute qualité sans compromis. Utilisation de la technologie Vulkan permis d'accéder à proximité du métal GPU, minimisant les retards.

L'étape suivante était id Tech 7 — DOOM Eternal est sorti dessus en 2020. Ce moteur a apporté plus de détails, le double de géométrie, la prise en charge d'animations complexes et un pipeline de post-traitement amélioré. De plus, pour la première fois, un système de calcul de la destruction des démons a été introduit, ce qui a ajouté de la profondeur visuelle et de la dynamique au gameplay.

L’introduction d’une nouvelle génération de moteur était une étape attendue. Après le succès de DOOM Eternal, il est devenu clair que la prochaine étape de développement nécessiterait non seulement une évolution, mais une restructuration radicale de l'architecture. id Tech 8 a été créé comme une plate-forme de nouvelle génération hautes performances, adaptée aux consoles actuelles, aux PC et aux exigences des années 2020. Le moteur est construit autour de l'évolutivité, du lancer de rayons, du rendu avancé des particules, de la physique dynamique et des outils permettant de créer rapidement des niveaux.

ARCHITECTURE ET TECHNOLOGIES CLÉS D'ID TECH 8

Changements architecturaux : abandon du vieux noyau

id Tech 8 n'a pas été créé comme une amélioration des versions précédentes, mais comme un moteur pratiquement nouveau à partir de zéro. Les ingénieurs d'id Software ont retravaillé le noyau de rendu, l'architecture réseau et la logique de flux de données. Cela était nécessaire en raison de la croissance de l'échelle des mondes de jeu et des exigences en matière de qualité visuelle. Contrairement à id Tech 7, qui utilisait un système interne de gestion de scènes et d'actifs, id Tech XNUMX se concentre sur la modularité et le traitement asynchrone.

Les principales orientations des changements architecturaux :

• Asynchronie complète des ressources - le chargement des textures, des maillages et des scripts s'effectue sans bloquer le rendu.

• Prise en charge de l'évolutivité — le moteur est adaptable à la Xbox Series X, à la PlayStation 5, au PC et aux appareils potentiellement futurs.

• Une nouvelle approche des scènes — id Tech 8 utilise un système de « scènegraphes » (SceneGraph Systems), qui permet une gestion flexible des dépendances entre les objets d’une scène.

Ray Tracing et éclairage hybride

L’une des principales innovations a été l’éclairage hybride utilisant le lancer de rayons. Contrairement au traçage de chemin pur, qui nécessite d'énormes ressources, id Tech 8 utilise le traçage sélectif :

• Ombres ray-tracées - les rayons sont calculés uniquement pour les sources lumineuses clés et les ombres, garantissant une qualité élevée à des coûts modérés.

• Réflexions ray-tracées - sont utilisés dans des zones limitées (par exemple, sur des surfaces en verre ou de l'eau), le reste est complété par des reflets d'écran.

• GI guidée par rayons - système d'illumination globale avec éclairage d'ordre secondaire.

Le résultat est un équilibre entre qualité et performance. Sur les cartes graphiques RTX ou Radeon hautes performances avec blocs RT, l'image semble cinématographique, mais le moteur maintient 60 FPS et plus.

Géométrie de nouvelle génération et modèle LOD

id Tech 8 a considérablement élargi les capacités de la géométrie. Utilise désormais une technique de niveau de détail dynamique (LOD) basée sur l'analyse de la distance et du contexte :

• Système Géométrie en godets décompose automatiquement les objets en fonction de la distance, ce qui réduit la charge sur GPU.

• Introduit transitions douces entre les niveaux de détail en utilisant des formes de transition de voxels - cela supprime visuellement la « commutation » du modèle.

• support tessellation en temps réel Permet de créer des surfaces courbes (comme du cuir, des vêtements ou des décorations) sans perte de performances.

Grâce à ces solutions, les environnements des jeux sur id Tech 8 paraissent denses et riches, notamment dans les grands espaces ouverts.

Système de particules et de destruction amélioré

La prochaine grande nouveauté est un système de particules retravaillé et un calcul de destruction. Contrairement à id Tech 7, où la destruction des corps ennemis était strictement définie, dans la nouvelle version tout est calculé au moment de la collision :

• Le système est utilisé Déformation du corps mou, qui vous permet de détruire des objets le long du vecteur d'impact.

• Les particules réagissent à l’espace environnant : la fumée « tourbillonne » à partir des objets volants, le sang se dépose selon la physique.

• Les objets peuvent désormais être divisé par matériau:Le bois, le métal, la chair et la pierre ont leurs propres paramètres de résistance et de comportement à la fracture.

Ce n’est pas seulement un effet visuel : tout fonctionne en conjonction avec les mécanismes et les tactiques de combat, ce qui est particulièrement important pour des jeux comme Doom.

Sous-système sonore de niveau supérieur

id Tech 8 dispose d'un tout nouveau système audio qui prend en charge l'audio spatial 3D, le HRTF et l'ambisonics :

• Les sources audio sont traitées en fonction de la géométrie du monde réel : le son est réfléchi, atténué et diffusé en fonction de l'environnement.

• Mis en œuvre traitement réaliste des effets de type EAX:la réverbération, l'écho et le positionnement du son dépendent des murs, du volume et du type de pièces.

• Fonctionne avec une sortie multicanal (7.1 et supérieure), ainsi qu'avec la prise en charge du mixage dynamique des effets en fonction de la situation.

Le résultat est une immersion complète dans le monde du jeu sans avoir besoin de régler manuellement les scripts et les zones sonores.

OUTILS DE DÉVELOPPEMENT, COMPATIBILITÉ ET SUPPORT DE PLATEFORME

Outils et intégration

L’un des points forts d’id Tech 8 est son puissant ensemble d’outils, créé spécifiquement pour les besoins internes d’id Software et d’autres studios Bethesda/Xbox. Le nouvel éditeur de niveaux est construit sur une architecture modulaire et prend en charge le travail en direct avec du contenu sans avoir besoin d'une recompilation complète de la scène.

Outils de base :

• Streamer de niveau — un module permettant de charger automatiquement les emplacements et le contenu à l'approche du joueur. Utilise la mise en cache des données et peut être géré via un système de type Blueprints.

• Éditeur d'IA basé sur des nœuds - création visuelle du comportement des ennemis et des PNJ. Permet de définir une logique complexe, y compris des réactions au son, à la lumière et aux dégâts.

• Boîte à outils FX — un complexe permettant de créer des effets visuels, notamment des simulations de liquides, de fumée et de particules magiques.

• ScriptLive — débogueur interactif et moteur de script avec remplacement de code à chaud à la volée (sans reconstruction).

id Tech 8 s'intègre également aux systèmes de contrôle de version (Perforce, Git), aux systèmes de build (Jenkins, Azure DevOps) et prend en charge la génération automatique de builds sur Xbox Series et PC.

Compatibilité et exigences

Pour utiliser pleinement toutes les fonctionnalités graphiques du moteur, en particulier le lancer de rayons, l'éclairage global, les réflexions avancées et les ombres, il faut carte vidéo avec support matériel pour le lancer de rayons. Cela signifie :

• Sur PC : configuration minimale requise - GeForce RTX 2060, Radeon RX 6600 XT ou supérieur. De préférence - RTX3060/4060, RX 6700 XT/7800 XT et plus récent.

• Sur consoles : Xbox Series X / S и PlayStation 5 prend entièrement en charge le lancer de rayons grâce aux unités RT intégrées dans l'architecture GPU.

• Les consoles plus anciennes (PS4, Xbox One) ne sont pas du tout prises en charge par le moteur id Tech 8.

Il est particulièrement intéressant de noter que sur les systèmes sans traçage de rayons matériel (comme la GTX 1080 ou la Vega 64), le moteur désactive entièrement ces fonctionnalités ou les limite à un niveau minimum - par exemple, en ne laissant que les reflets de l'espace écran et l'éclairage cuit.

Le moteur nécessite également :

• au moins 16 Go de RAM,

• SSD à vitesse de lecture élevée (de préférence NVMe),

• processeur non inférieur à Ryzen 5 3600 / Core i5-11600K.

Prise en charge de la plateforme

id Tech 8 a été développé dès le début avec un support multiplateforme à l'esprit, mais uniquement dans le cadre de la nouvelle génération. Actuellement, le moteur est officiellement adapté pour :

• Windows 10/11 (x64) — la principale plateforme de développement et de lancement.

• Xbox Series X / S — avec un accès complet aux API DirectStorage et RDNA 2.

• PlayStation 5 — avec l'intégration de Tempest Engine pour le son et le lancer de rayons basé sur Navi.

• Cloud (xCloud, GeForce Now) — grâce à une bonne optimisation du moteur pour le streaming via Vulkan/DirectX 12 Ultimate.

La prise en charge de Linux et de Steam Deck est envisagée, mais n'est pas officielle à ce stade. Steam Deck est théoriquement capable d'exécuter des versions simplifiées sur Vulkan-base, mais sans fonctions RT..

JEUX SUR ID TECH 8, UTILISATION RÉELLE ET PERSPECTIVES

La première vague de jeux sur le moteur

Bien qu'id Tech 8 n'ait pas été officiellement publié au public sous forme de SDK, il est déjà utilisé dans un certain nombre de projets majeurs développés par les studios internes de Xbox. Contrairement aux itérations précédentes, la huitième version est devenue une pile technologique strictement interne - et n'est utilisée que dans les jeux où une qualité maximale, une densité de jeu élevée et des fréquences d'images élevées sont essentielles.

Indiana Jones and the Great Circle

Le premier jeu officiellement sorti sur id Tech 8 est un titre d'action-aventure de MachineGames qui raconte une nouvelle histoire d'Indiana Jones. Le jeu a démontré une adaptation douce de la technologie d'id Tech à un genre plus cinématographique et exploratoire que les jeux de tir traditionnels.

Caractéristiques techniques de mise en œuvre dans le jeu :

• Visages à haut polygone et capture faciale avancée avec animation de formes mélangées.

• Éclairage complexe de musées, catacombes, donjons et temples avec traitement RT des reflets des surfaces en pierre et en métal.

• Une grande attention à la physique des objets : cordes, câbles, avalanches, échelles et pièges utilisent un système physique squelettique.

• Animation à la troisième personne - pour la première fois dans id Tech, une « conscience corporelle » complète est utilisée, quelque chose auparavant plus typique d'Unreal.

Indiana Jones est ainsi devenu la première démonstration complète de la manière dont id Tech pouvait s'adapter à un gameplay plus tranquille et axé sur l'histoire, par opposition à des projets ultra-dynamiques comme Doom.

Doom : l'âge des ténèbres

La suite de la célèbre série sort 15 mai et sera le premier jeu à utiliser pleinement l'id Tech 8 pour l'usage prévu - un jeu de tir à grande vitesse mettant l'accent sur la destructibilité, la verticalité et le mouvement continu.

Fonctionnalités confirmées du moteur dans The Dark Ages :

• Implémentation complète du ray tracing hybride - ombres douces de chaque démon, reflets sur l'armure, éclairage dynamique des portails.

• Nouveau pipeline de destruction corporelle : chaque type d'ennemi dispose de jusqu'à 25 niveaux de dégâts, de l'armure rayée au démembrement complet.

• Les éléments de l'environnement sont détruits en temps réel en réaction au type d'arme (par exemple, un pistolet à clous laisse des cratères, une hache se fend).

• Architecture sonore retravaillée avec écholocation réaliste dans les arènes fermées - les sons de fusil de chasse et les rugissements de démons résonnent désormais différemment selon la géométrie.

id Software a également confirmé que le système d'IA a été réécrit sur la base d'id Tech 8, les ennemis étant désormais capables de s'adapter au style du joueur, de se souvenir de leur comportement, de manœuvrer entre les couvertures et même d'utiliser des tactiques primitives de blocage de chemin.

Potentiel pour d'autres studios

Bien qu'id Tech 8 soit actuellement utilisé exclusivement au sein de l'écosystème Xbox, il y a de fortes chances qu'il devienne également la base d'autres projets :

• MachineGames continuera à utiliser le moteur, peut-être dans les futurs jeux sous licence Wolfenstein.

• Arkane StudiosAustin envisage id Tech 8 comme plate-forme technique pour un éventuel reboot de Prey ou un nouveau Immersive Sim.

• Tango Gameworks j'ai étudié id Tech 8 dans le contexte des jeux d'horreur avec mise en scène cinématographique et éclairage dynamique.

Il est important de noter que le moteur n'est pas destiné aux développeurs indépendants ou aux studios tiers : sa complexité, son architecture et ses outils sont conçus pour un long cycle de production avec une grande équipe.

Comparaison avec des concurrents

id Tech 8 n'est pas un moteur à usage général dans l'esprit de Unreal Engine 5. Il n'offre pas le même nombre de modèles, ne dispose pas d'un écosystème géant de plugins et d'actifs, mais il fournit :

• Productivité maximale:Doom Eternal et Indiana Jones fonctionnent à 60 FPS avec RT activé.

• Meilleure réactivité du contrôle: grâce à un faible traitement d'entrée et à une faible latence de rendu, ce qui est essentiel pour les jeux de tir.

• Performances optimales sur consoles:id Tech 8 est étroitement intégré au matériel Xbox Series et PS5, garantissant une utilisation efficace des unités RT et de la mémoire.

AVANTAGES, LIMITES ET AVENIR DE L'ID TECH 8

Avantages du moteur

id Tech 8 a été développé comme un moteur hautement spécialisé, mais extrêmement puissant, adapté aux jeux de tir, aux jeux d'action et aux jeux où la vitesse de réponse, la précision et la densité visuelle sont importantes. Parmi ses principaux avantages, on peut citer :

1. Performances extrêmes

Grâce à un accès de bas niveau à GPU à travers Vulkan et DirectX 12 Ultimate, le moteur est capable de fournir 60 à 120 FPS stables même avec le ray tracing activé. Il est optimisé pour le cache du processeur, le multithreading et le traitement de scènes parallèles, ce qui en fait l'une des technologies les plus rapides du secteur.

2. Un éclairage réaliste sans ressources excessives

Contrairement à Unreal Engine 5, ce qui nécessite un traçage de chemin (et coûteux) pour une image réaliste. GPU), id Tech 8 atteint un niveau visuel similaire grâce à une combinaison intelligente d'effets d'espace d'écran, de lancer de rayons et d'éclairage pré-arrangé. Cela vous permet d'obtenir un effet cinématographique sur du matériel plus modeste, à condition que le traçage de rayons matériel soit pris en charge.

3. Intégration complète de la destruction et de l'interaction

Chaque modèle du moteur peut avoir sa propre physique, son propre système de destruction, ses textures de déformation et ses réactions sonores. Cela rend les mondes sur id Tech 8 non seulement beaux, mais également riches en retours du joueur. Ennemis, surfaces, décors : tout réagit aux actions du joueur.

4. Profilage et télémétrie intégrés

Les outils d’analyse des performances sont intégrés directement à l’éditeur, ce qui facilite l’identification des goulots d’étranglement. Vous pouvez surveiller la charge du processeur en temps réel/GPU, surcharge du pipeline et cartes thermiques de l'activité des joueurs au niveau.

Limitations et vulnérabilités

Malgré sa technologie impressionnante, id Tech 8 a ses limites, qui définissent sa nature de niche.

1. Non-universalité

id Tech 8 ne convient pas aux RPG lents, aux simulateurs, aux RTS ou aux projets en monde ouvert dans l'esprit de Skyrim ou GTA. Bien que le moteur prenne en charge les niveaux ouverts, l'architecture est orientée vers des espaces de type couloir ou semi-ouverts conçus pour des changements de rythme rapides.

2. Dépendance au matériel RT

De nombreuses fonctionnalités clés (éclairage, reflets, ombres) sont désactivées sans RTX ou RDNA2+. Si un jeu est conçu pour un public de masse, mais s'appuie sur id Tech 8, alors certains utilisateurs (en particulier ceux avec GTX ou APU) sont privés des bases des visuels. Cela limite le moteur en termes de portée de masse.

3. Fermeture

Contrairement à Unreal ou Unity, id Tech 8 n'a pas de documentation publique, de tutoriels, de communauté ou de licence. Il n'est disponible que pour les studios Xbox, et même au sein de l'écosystème, il nécessite beaucoup de préparation de l'équipe.

4. Frais de formation

Malgré la présence d'éditeurs visuels, une maîtrise complète nécessite une préparation approfondie. Travailler avec la destruction, les scènes RT, le multithreading et la gestion de la mémoire nécessite l'implication de programmeurs système, pas seulement de concepteurs et de scénaristes.

Les perspectives de développement

id Tech 8 est la prochaine plateforme des 6 à 8 prochaines années pour les jeux de tir de Xbox Game Studios. Tout d’abord, il sera utilisé dans les domaines suivants :

• Suite de Doom — la franchise est entrée dans une nouvelle phase, et id Software a déjà posé les bases des futurs jeux Dark Ages.

• Jeux sous licence Bethesda — y compris un potentiel Wolfenstein, peut-être un nouveau Quake.

• Expériences avec la réalité virtuelle et le cloud gaming — id Tech 8 montre une grande stabilité dans les conditions de streaming, ce qui le rend prometteur pour xCloud.

• Intégration avec les systèmes d'IA — le moteur contient déjà un espace architectural vierge pour la mise en œuvre de modèles d'IA, y compris l'animation de l'IA et le comportement des ennemis basé sur le ML.

id Tech 8 — pas seulement une nouvelle version du moteur, mais une plate-forme technologique phare de la nouvelle génération. Il ne s’agit pas d’une licence de masse, mais d’une quête d’excellence technique dans un certain genre. Il s'agit de la quintessence de la pensée technique, poussée à l'extrême dans le respect des exigences les plus strictes en matière de vitesse, de visuels et de réactivité.

Les jeux basés sur id Tech 8 seront les projets les plus productifs et les plus réactifs du genre action-shooter pour les années à venir. Et le moteur pourrait potentiellement devenir la base d’une nouvelle vague de domination technique de la Xbox au niveau de la plate-forme et de la technologie.