Тестирование производительности видеокарт Nvidia GeForce в игре Forza Horizon 3 на решениях компании Gigabyte12.10.2016 13:02

на решениях компании Gigabyte

Содержание

Краткая информация об игре

• Дата выхода: 27 сентября 2016 года
• Жанр: Автосимулятор
• Издатель: Microsoft Studios
• Разработчик: Playground Games

Forza Horizon 3 — это симулятор автогонок с открытым миром, разработанный компанией Playground Games и выпущенный издателем Microsoft Studios в версиях для персональных компьютеров и игровой консоли Microsoft Xbox One. Игра была анонсирована 13 июня 2016 года на выставке E3, и дата выхода была назначена на 27 сентября. Релиз игры произошел на обеих платформах одновременно в конце сентября, и она поддерживает в том числе кросс-платформенную игру между различными версиями по программе Xbox Play Anywhere.

Это уже третья часть Forza Horizon и девятая игра из серии Forza. В отличие от предыдущих игр подсерии Horizon, в третьей части можно самостоятельно создавать гоночные фестивали, продвигать их, нанимать других игроков и создавать собственные конфигурации гонок, выбирая допускаемые к гонке автомобили, выбирая трассу, время суток и погоду.

По механике в Forza Horizon 3, может, и нет особых изменений, но это и не нужно, в этом смысле она близка к аркадному идеалу. Система имитации поведения реальных игроков Drivatar работает неплохо, и управляемые компьютером оппоненты действительно напоминают настоящих людей, они ведут себя агрессивно и совершают ошибки — иллюзия живого сообщества сымитирована неплохо.

Действие игры происходит в Австралии, игровая площадь в новом гоночном проекте вдвое больше, чем было в Forza Horizon 2. Авторы развили внедорожные гонки из предыдущей части, и в третьей игре серии можно ездить не только по дорогам и городам, но и по джунглям и пустыне.

Причем не обязательно делать это на подходящем автомобиле — по пересеченной местности можно гонять хоть на Ferrari. Соответственно, среди имеющихся в игре автомобилей есть машины разных классов и эпох: как классические гоночные болиды из прошлого века, так и современные суперкары и огромные внедорожники. Всего в Forza Horizon 3 доступны около 350 автомобилей, среди которых такие модели, как Lamborghini Centenario и Ford F-150 Raptor.

Еще весной 2015 года Microsoft анонсировала собственный игровой движок Turn 10 Studios под названием ForzaTech, предназначенный для будущих игр из серии Forza, в том числе Forza Motorsport 6: Apex, и на игровой выставке E3 в июне того же года рассказала некоторые подробности о будущем серии.

Новый движок получил поддержку графического API DirectX 12 и платформы Universal Windows Platform (UWP). Особых технических данных о движке у нас нет, но очень похоже, что он хоть и использует DirectX 12, но ограничен возможностями предыдущей большой версии этого API — уровнем Feature Level 11_0. Это не мешает игре выглядеть просто потрясающе, и с графической точки зрения Forza Horizon 3 является одной из лучших гоночных игр. Живописная природа Австралии, побережье, леса и поля, а также мегаполисы выполнены на очень высоком качественном уровне.

Модели автомобилей, окружающий мир и погодные эффекты смотрятся в игре весьма реалистично. Это и немудрено, ведь разработчиками Forza Horizon 3 использовалась технология фотограмметрии, упрощающая моделирование реалистичных пейзажей при помощи большого количества фотографий, а при рендеринге применяются многие современные алгоритмы и техники.

Системные требования

Минимальные системные требования:

• центральный процессор Intel Core i5–3570;
• оперативная память объемом не менее 8 ГБ;
• видеокарта Nvidia GeForce 750 Ti или AMD Radeon R7 250X;
• видеопамять объемом не менее 2 ГБ;
• свободное место на HDD 55 ГБ;
• 64-битная операционная система Microsoft Windows 10 Anniversary Edition;

Рекомендуемые системные требования (разрешение 1920×1080):

• центральный процессор Intel Core i7–3820;
• оперативная память объемом не менее 12 ГБ;
• видеокарта Nvidia GeForce GTX 970 или GTX 1060 или AMD Radeon R9 290X или RX 480;
• видеопамять объемом не менее 4 ГБ;
• свободное место на HDD 55 ГБ;
• 64-битная операционная система Microsoft Windows 10 Anniversary Edition;

«Идеальные» системные требования (разрешение 3840×2160):

• центральный процессор Intel Core i7–6700;
• оперативная память объемом 16 ГБ;
• видеокарта Nvidia GeForce GTX 980 Ti или GTX 1080 или AMD Radeon R9 Fury X;
• видеопамять объемом не менее 6 ГБ;
• свободное место на SSD 55 ГБ;
• 64-битная операционная система Microsoft Windows 10 Anniversary Edition;

Обязательность использования 64-битной операционной системы Windows уже стала привычной, она помогает уйти от неудобного ограничения в 2 ГБ используемой оперативной памяти на процесс. Но в данном случае требования даже более жесткие: для игры нужно исключительно специальное издание Windows 10 Anniversary Edition. Это одна из первых игр, требующих использования исключительно этой версии ОС, так как та активно использует возможности DirectX 12 и является одним из важных проектов для продвижения Windows 10 в качестве игровой платформы.

Требования к аппаратному обеспечению у игры даже по современным меркам весьма высокие, хотя среди минимально подходящих видеокарт разработчики приводят сравнительно слабые GeForce GTX 750 Ti и Radeon R7 250X, относительно близкие по производительности. Но это — лишь самый минимум, необходимый для запуска игры только при низких настройках.

Для запуска игры обязательна система минимум с 8 ГБ оперативной памяти и мощным многоядерным процессором. Рекомендации по применению мощных CPU вполне оправданы, игра при любых графических настройках сильно загружает работой тестовый процессор, и это касается как многопоточности, так и производительности отдельно взятого ядра. Тем же, кто захочет играть при более высоких графических настройках, потребуется игровая система уже с 12–16 ГБ памяти и с мощнейшим процессором Intel Core i7!

Для Full HD-разрешения рекомендуется использование видеокарт моделей GeForce GTX 970 и GTX 1060, Radeon R9 290X и RX 480 с 4 ГБ видеопамяти, и эти решения действительно близки друг к другу по производительности, хотя видеокарты компании AMD обычно имеют некоторое преимущество от применения некоторых возможностей DirectX 12, таких как асинхронное исполнение шейдеров (неизвестно, используется ли эта возможность в Forza Horizon 3). Похоже, что игра предъявляет серьезные системные требования ко всей системе.

Разработчики отдельно выделили рекомендации для «идеальной» игровой системы и 4K-разрешения. Для плавной игры при ультра-настройках в таких условиях потребуется видеокарта не хуже чем GeForce GTX 980 Ti, GeForce GTX 1080 или Radeon R9 Fury X, минимум с 6 ГБ памяти. Где они взяли Radeon R9 Fury X с 6 ГБ памяти вообще? Кроме этой странности, остальные рекомендации выглядят адекватными. В ультра-рекомендациях стоит уже процессор Intel Core i7–6700, что дополнительно намекает на особую важность мощного CPU в данном проекте. В общем, игре нужны максимально высокопроизводительные CPU и GPU для обеспечения игрового комфорта.

Тестовая конфигурация и методика тестирования

Игра Forza Horizon 3 не входит в маркетингово-технические программы компаний AMD и Nvidia, но обе они выпустили к выходу данного проекта специальные версии драйверов, оптимизированные конкретно для этой игры. Именно версию драйверов 372.90 WHQL, предназначенную для Forza Horizon 3, мы и использовали в наших тестах видеокарт Gigabyte.

Игра доступна исключительно в магазине приложений Microsoft, и в ее системных требованиях стоят Windows 10 и DirectX 12. Увы, все это говорит и об использовании платформы UWP, которая попила нашу кровушку еще во время тестирования игры Quantum Break. Мы не будем возвращаться к длинному разговору о том, как использование UWP ухудшает положение игроков и тестеров — достаточно того, что привычные и удобные утилиты вроде Fraps и MSI Afterburner в этом режиме не работают, и приходится пользоваться средствами куда менее продуманных и удобных приложений, вроде Mirillis Action!

Упоминание этой утилиты говорит о том, что в рассматриваемой игре нет не только встроенной возможности для тестирования производительности (есть лишь счетчик мгновенного FPS), но даже записи и проигрывания игрового процесса. Так что никакой возможности повторяемых измерений просто нет, и наша тестовая сцена при каждом новом заезде отличалась многими деталями. Впрочем, из-за некоторых ограничений (см. ниже) это не так уж важно, и погрешность тестов не превышает нескольких процентов, поэтому для экспресс-теста такой вариант подходит.

Судя по нашим измерениям и наблюдениям, производительность в этой игре чаще всего зависит от скорости вычислений одного-единственного ядра центрального процессора, которое почти всегда загружено почти на 100%, тогда как все остальные не работают даже на половину своих возможностей. Соответственно, частота кадров в игре очень сильно зависит именно от производительности одного ядра CPU, а достаточно мощный графический процессор вроде GeForce GTX 1060 и выше загружены работой лишь на 70–80% в лучшем случае. Вот как выглядит график загрузки ядер CPU при типичной игре:

Достижение постоянных 60 FPS без падений ниже этого уровня практически невозможно на любой системе без разгона, и для достижения плавности жизненно необходим топовый CPU, работающий на частоте порядка 4.5 ГГц. Мы же в наших исследованиях всегда используем CPU не такого высокого уровня, да еще и без разгона. Поэтому в наших тестах скорость всех GPU очень часто упиралась в возможности CPU. Чем игра так грузит лишь одно ядро процессора — непонятно, но эта особенность вызывает также и крайне неприятные рывки FPS, случающиеся чаще всего во время езды в городе на высокой скорости, а хуже всего дела обстоят в гонке по городу с кучей соперников, управляемых искусственным интеллектом.

Именно поэтому мы решили протестировать Forza Horizon 3 в двух режимах, сильно отличающихся нагрузкой на систему: Open world — гонщик в одиночестве ездит по несложному ландшафту, когда работой больше нагружен GPU, и Rain race — городская гонка в дождевых условиях, когда нагрузка на CPU максимальна. Можно считать частоту кадров в первом режиме средним показателем по всей игре, а FPS в дождевой гонке укажет на минимально возможную производительность в рассматриваемой сегодня игре.

По умолчанию ПК-версия игры включает ограничение на 30 FPS после оптимизации под имеющуюся конфигурацию, а также динамическое изменение качества картинки, которое на лету ухудшает качество рендеринга во благо скорости. Так как 30 FPS не является пределом мечтаний, да и мы измеряем производительность разных GPU в равных условиях, то мы выключили и динамическую оптимизацию, и ограничитель частоты кадров, что дает теоретическую возможность достижения 144 FPS на нашей системе.

Надо сказать, что стабильных 60 FPS при таких условиях добиться очень сложно, если вообще возможно. Даже на очень мощной системе придется ограничиться пониженным разрешением рендеринга и динамическим качеством рендеринга, и то возможны кратковременные падения ниже этого предела в случаях появления большого количества объектов и автомобилей в кадре. Это очень странно, ведь при нормальной оптимизации движка с поддержкой DirectX 12 проблемы с почти 100%-ной загрузкой одного ядра CPU быть не должно. Вероятно, игра использует это ядро для каких-то иных целей, вроде дешифровки содержимого игровых файлов. К слову, подобная завышенная загрузка лишь одного ядра CPU отмечалась ранее в других UWP-играх, вроде Gears of War Ultimate Edition и Forza Motorsport 6: Apex.

А вот стабильные 30 FPS в рассматриваемой сегодня игре получить относительно просто, даже при максимальных настройках, включая повышенное разрешение рендеринга и сглаживание методом мультисэмплинга (MSAA). Похоже, такая задача и стояла перед разработчиками — достижение 30 кадров в секунду вполне возможно на рекомендуемой конфигурации. Правда, для динамичной гоночной игры очень желательно именно 60 FPS, а не высокое разрешение и сглаживание. Очень жаль, что даже почти топовые CPU и GPU не обеспечивают такого уровня производительности в Forza Horizon 3.

Так что нашей целью будет именно 30 FPS, и ни одним кадром ниже, а лучше даже чуть выше — уровень 40 FPS в дождевой гонке Rain race. Средняя частота кадров в 40 FPS в этом режиме дает уверенность в том, что минимальная частота кадров не упадет ниже уровня 30 FPS, что нам и требуется. К слову, стабильная частота кадров на этом уровне означает также и стабильные 33 мс на рендеринг каждого кадра, что жизненно необходимо для плавной игры при сравнительно низком FPS. В сочетании с качественным сглаживанием в движении (motion blur), игра в таком режиме способна обеспечить положительные эмоции.

Использование видеопамяти игрой Forza Horizon 3 выше среднего, хотя и не самое агрессивное из виденных нами. При использовании средних настроек в Full HD-разрешении хватит 4 ГБ видеопамяти, как и при просто высоких настройках. С ультравысокими настройками в случае разрешения 2560×1440 потребуется иметь уже 5 ГБ, а при разрешениях 4K использование видеопамяти достигнет 6 ГБ, так что для 4K-разрешения и максимальных настроек понадобится топовая видеокарта с 6–8 ГБ памяти. А вот для всех остальных условий хватит и меньшего — 4 ГБ для этой игры вполне достаточно.

Влияние настроек на производительность и качество

Графические настройки в игре Forza Horizon 3 изменяются в начальном меню игры и внутриигровом, которое можно вызвать в том числе и прямо во время игрового процесса. Увы, но изменение некоторых графических настроек в игре не приводится в действие сразу и требует перезапуска приложения. Да и в целом из-за отсутствия бенчмарка и записи/проигрывания игрового процесса настраивать качество рендеринга в этой игре категорически неудобно.

В основном меню настроек изображения можно выбрать параметры отображения (оконный или полноэкранный режим), изменить разрешение экрана, настроить работу вертикальной синхронизации, включить или выключить ограничитель частоты кадров и динамическое изменение качества рендеринга, а также включить субтитры, счетчик FPS и сглаживание в движении (motion blur).

Есть в игре и дополнительное меню продвинутых настроек качества изображения, в котором можно найти несколько подробных параметров, а также выбрать предустановленный профиль настроек. В своей работе мы использовали профили Medium (средние настройки), High (высокие настройки) и Ultra (настройки ультра) без каких либо изменений:

Как и всегда, лучше настраивать качество рендеринга

Полный текст статьи читайте на iXBT