Групповое тестирование 34 видеокарт в Control12.09.2019 09:01

Целый год прошел с тех пор, как появились первые ускорители серии GeForce RTX с функцией трассировки лучей в реальном времени, но инициатива NVIDIA — сколь угодно перспективная с технической точки зрения — пока дала довольно скромные плоды. Мы не пропустили ни одной игры с поддержкой DXR: Battlefield V, Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider, Quake II RTX — вот и все, что есть сейчас (не считая обновленный Minecraft). Придется еще немного подождать, пока разработчики осваивают новые инструменты рендернига. Но не так уж и долго: множество проектов, запланированных на 2019 и 2020 год, вскоре присоединятся к первопроходцам. Вот только не успеет ли железо NVIDIA состариться к тому времени, когда трассировка лучей окончательно войдет в моду? Весной мы испытали силы видеокарт в демоверсии Atomic Heart — одного из самых перспективных проектов с DXR — и увидели, насколько вырастут запросы игр в ближайшем будущем.

Но постойте, может, это время уже наступило? Совсем недавно — и без громких фанфар — вышла игра Control, основанная на «домашнем» графическом движке студии Remedy. Старожилы вспомнят, что финский разработчик больше всего прославился вовсе не такими проектами, как Quantum Brake и Alan Wake, а первой серией Max Payne. Эта ассоциация как никогда уместна, ведь Max Payne была одной из первых игр с пиксельными шейдерами, которые тогда вызывали у геймеров не меньший скепсис, чем сейчас DXR. Control воплощает лучшее, на что способна трассировка лучей сегодня, и мы с вами сейчас в этом убедимся.

⇡#Настройки качества графики

Меню конфигурации графики в Control не богато опциями и содержит одиннадцать параметров, объединенных под управлением главной настройки — низкое, среднее или высокое (а в действительности — максимальное) качество. Мы не будем разбирать каждый пункт в отдельности, но выделим один момент: даже при средней детализации Control использует MSAA 4x как метод полноэкранного сглаживания. В подавляющем большинстве современных игр на графических движках с отложенным рендерингом мультисемплинг вызывает чрезвычайно сильное падение производительности, поэтому фактическим стандартом стало относительно простое и нетребовательное сглаживание по методу TAA. Однако Remedy смогла каким-то чудом подружить MSAA со своим «домашним» движком, и здесь он понижает FPS не более чем на 10%.

Другая хорошая новость заключается в том, что разница между низким и высоким уровнем графических параметров не слишком бросается в глаза. Играя с настройками, Control невозможно превратить в «картошку», как иные многопользовательские игры, где нужен максимальный FPS любой ценой. В новом творении Remedy чтобы понять, какой профиль активен на экране — низкий, средний или высокий, — подчас нужно вглядеться в тонкие детали.

Низкое качество		Средн. качество		Высокое качество
Низкое качество		Средн. качество		Высокое качество
Низкое качество		Средн. качество		Высокое качество
Низкое качество		Средн. качество		Высокое качество
Низкое качество		Средн. качество		Высокое качество
Низкое качество		Средн. качество		Высокое качество
Низкое качество		Средн. качество		Высокое качество
Низкое качество		Средн. качество		Высокое качество

⇡#Трассировка лучей

Все игры с DXR, которые мы видели до сих пор, применяют трассировку лучей для рендеринга одного или двух ключевых компонентов изображения — отражений, теней или глобального освещения, и даже Metro Exodus не может похвастаться полным комплектом. Единственным исключением до поры до времени оставалась Quake II RTX с полностью трассированным графическим движком (а теперь к ней добавилась и Minecraft). Но пусть создатели Control не зашли настолько далеко, в Remedy гордятся тем, что их подход к трассировке лучей в сочетании с растеризацией на данный момент самый глубокий и проработанный. И отражения, и тени, и глобальное освещение — все это создано при помощи DXR. При условии, конечно, что видеокарта поддерживает трассировку в той или иной форме: на аппаратных RT-блоках в серии GeForce RTX или программно на всех остальных ускорителях NVIDIA, начиная с GeForce GTX 1060 с 6 Гбайт оперативной памяти.

Меню настроек Control дает возможность регулировать пять основных параметров, связанных с DXR: отражения от прозрачных и непрозрачных поверхностей, глобальное (непрямое) освещение и контактные тени. Последняя опция разрешает графическому движку накладывать эффекты DXR на обломки, возникающие в результате разрушения объектов окружения, причем в обоих направлениях: летающий в воздухе мусор отражается в блестящих поверхностях, отбрасывает тени и, в свою очередь, получает отражения и тени от всего, что есть вокруг.

Трассированные отражения выкл.		Трассрованные отражения вкл.
Трассированные отражения выкл.		Трассированные отражения вкл.
Прозрачные отражения выкл.		Прозрачные отражения вкл.
Прозрачные отражения выкл.		Прозрачные отражения вкл.
Контактные тени выкл.		Контактные тени вкл.
Контактные тени выкл.		Контактные тени вкл.
Контактные тени выкл.		Контактные тени вкл.
Непрямое освещение выкл.		Непрямое освещение вкл.
Непрямое освещение выкл.		Непрямое освещение вкл.
Трассировка лучей на обломках выкл.		Трассировка лучей на обломках вкл.
Трассировка лучей на обломках выкл.		Трассировка лучей на обломках вкл.

⇡#Качество DLSS

Во всех без исключения проектах с трассировкой лучей в реальном времени — за исключением опять же Quake II RTX и Minecraft — гибридный рендеринг идет рука об руку с DLSS. Вычислительная нагрузка DXR пока еще настолько велика для современных GPU, что только старшие модели NVIDIA (обе версии GeForce RTX 2080 и RTX 2080 Ti) могут сохранить высокую частоту смены кадров без этой подпорки, и то лишь в сравнительно нетребовательных режимах — 1080p и 1440p. За счет DLSS графический процессор выполняет рендеринг в пониженном разрешении, а нейросеть, заточенная под отдельно взятую игру, увеличивает кадр до целевых размеров. Опыт применения DLSS у игроделов все еще довольно скудный, а вычислительные мощности для тренировки нейросети дает сама NVIDIA, поэтому и результаты сильно отличаются от проекта к проекту. Мы видели примеры и с эталонным (как Shadow of the Tomb Raider) качеством изображения, и с достаточно высоким (Final Fantasy XV), и откровенно провальные — как Battlefield V. Кроме того, работа DLSS сама по себе не дается бесплатно с точки зрения производительности. Как правило, кадровая частота при честном рендеринге в сниженном разрешении оказывается выше, чем при масштабировании до целевого (к примеру, из 1440p в 2160p).

Еще год тому назад NVIDIA утверждала, что возможности DLSS будут расти со временем, поскольку нейросети для новых игр в какой-то степени опираются на данные, собранные в предыдущих. Control должна была стать первым проектом со зрелой реализацией DLSS, избавленной от старых недоработок. И это видно хотя бы по тому, насколько гибко «домашний» движок Remedy позволяет регулировать параметры масштабирования. Целевое разрешение DLSS здесь не привязано к тем или иным видеокартам серии GeForce RTX — все модели могут пользоваться нейросетью в режимах 1080p, 1440p и 2160p — и каждый режим дает на выбор два исходных разрешения. В 4К нативный рендеринг выполняется при разрешении 1920 × 1080 или 2560 × 1440, в 1440p — 1706 × 960 или 1280 × 720, а в 1080p — 1280 × 720 или 960 × 540.

Однако, как мы уже отметили, предыдущие игры успели подмочить репутацию этой технологии. После Battlefield V каждый новый проект с поддержкой DLSS попадает под подозрение. Но, к счастью, Control и в этом не разочаровал. Мы сделали несколько скриншотов в целевом разрешении 2160p при нативном рендеринге в 1440p, не полагаясь на тщательно отобранные материалы NVIDIA, и можем заявить, что качество масштабирования здесь как минимум не хуже, чем в Shadow of the Tomb Raider, а игровое окружение — по правде говоря, довольно однообразное — не подбрасывает нейросети трудные для обработки кадры, в которых возникают артефакты. Впрочем, судите сами.

⇡#Тестовый стенд, методика тестирования

Поскольку в Control нет встроенного бенчмарка, тестирование производительности было выполнено с помощью утилиты OCAT во время двухминутного пробега по одной из стартовых локаций игры. Показатели средней и минимальной кадровых частот выводятся из массива времени рендеринга индивидуальных кадров, который записывает OCAT.

Средняя частота смены кадров на диаграммах является величиной, обратной среднему времени рендеринга кадра. Для оценки минимальной кадровой частоты вычисляется количество кадров, сформированных в каждую секунду теста. Из этого массива чисел берется значение, соответствующее 1-му процентилю распределения.

⇡#Участники тестирования

Прим.: В спецификациях графических карт Radeon RX Vega, Radeon RX 5000-й серии и Radeon VII в качестве высшей частоты (Boost Clock) AMD указывает не максимально допустимую при штатных настройках, как было в предыдущих поколениях архитектуры GCN, а верхнюю границу диапазона, в котором GPU работает при типичной нагрузке. Но, поскольку утилиты для монтиторинга и разгона, включая фирменный WattMan, игнорируют Boost Clock и по-прежнему показывают предельную частоту, в списке устройств и на диаграммах указана именно она.