Тестирование производительности видеокарт Nvidia GeForce в игре Hitman на решениях компании Gigabyte16.03.2016 02:02

на решениях компании Gigabyte

Содержание

Краткая информация об игре

• Дата выхода: 11 марта 2016 года
• Жанр: Приключенческий боевик, стелс-экшн
• Издатель: Square Enix
• Разработчик: IO Interactive

Hitman — это очередная игра из популярной серии Hitman в жанре стелс-экшна, рассказывающая о профессиональном убийце под кодовым именем Агент 47, разработанная студией IO Interactive и выпущенная сразу на нескольких игровых платформах: ПК, Sony PlayStation 4 и Microsoft Xbox One. Вышедшая на днях игра начинается с пролога, действия в котором разворачиваются за несколько лет до событий последующих миссий, когда Агент 47 только начал работать на ICA.

В самом начале игры игроку предстоит сначала пройти три пробных задания в специальном тренировочном комплексе, и уже после того, как он с ними справится, и начинается настоящая работа на агентство. Затем, уже по прошествии 20 лет, Агенту 47 дают задание устранить лидеров тайной организации, занимающейся шпионажем — продажа секретной информации осуществляется под видом показа новой коллекции модной одежды в Париже.

В новой игре серии разработчики вернулись к классической схеме с инструктажем перед каждой миссией, когда можно выбрать требуемое оружие и оборудование: снайперскую винтовку, пистолет с глушителем, отмычки, взрывчатку, яд и т. д. Игровой процесс содержит большое количество подготовительной работы по сбору информации о привычках и поведении цели, разведке местности, поиске эффективного способа устранения цели и т. д. Типичный Hitman.

Изначально разработкой новой игры серии должна была заняться Square Enix Montreal, но впоследствии проект передали реорганизованной IO Interactive, являющейся основательницей этой серии, что дало надежду на качественную игру. В начале 2014 года, IO Interactive раскрыли концепцию игры — менее линейную и с большими открытыми картами, а официальный анонс проекта состоялся на выставке E3 2015 на конференции Sony. Выпуск игры был первоначально запланирован на конец 2015 года, но затем релиз отложили до 11 марта. В феврале этого года запустили бета-тестирование игры для пользователей, предзаказавших игру, а на днях она вышла.

Игра использует движок Glacier Engine 2 собственного производства IO Interactive, предназначенный для использования в игровых проектах компании. Первую версию движка начали разрабатывать в середине 90-х годов, на его основе и вышла оригинальная игра Hitman: Codename 47, в дальнейшем движок постепенно улучшали и дорабатывали. В игре Hitman: Absolution, которая вышла в 2012 году, использовали уже вторую версия движка — Glacier Engine 2. К слову, на Glacier 2 основан и движок Dawn Engine, известный по играм серии Deus Ex, но там он был серьезно переделан.

В игре Hitman используется физически-корректный рендеринг, дающий более реалистичное представление отрисованных материалов и поверхностей, современные технологии рендеринга теней и расчета освещения, включая объемное освещение, поддерживаются многочисленные фильтры постобработки изображения: Flare, Motion Blur, Depth of Field и другие. Есть и поддержка имитации глобального затенения — SSAO.

Движок Glacier отличает неплохая реализация рендеринга больших открытых пространств с высокой детализацией и большим количеством статических и динамических объектов, динамическим изменением времени дня и погоды, а также погодными эффектами, вроде тумана и дождя. В ранних версиях движка поведением транспортных средств, кинематикой, столкновениями и разрушениями объектов занимался собственный физический движок, потом его заменили на Havok, и вот теперь применяется PhysX (речь о программной части физического движка, без эффектов с GPU-ускорением).

Системные требования

Минимальные системные требования:

• центральный процессор Intel Core i5–2500K или AMD Phenom II X4 940;
• оперативная память объемом не менее 8 ГБ;
• видеокарта Nvidia GeForce GTX 660 или AMD Radeon HD 7870;
• 64-битная операционная система Microsoft Windows 7/8/10 с DirectX 11 или 12.

Рекомендуемые системные требования:

• центральный процессор Intel Core i7–3770 или AMD FX-8350;
• оперативная память объемом от 8 ГБ;
• видеокарта Nvidia GeForce GTX 770 или AMD Radeon R9 290;
• 64-битная операционная система Microsoft Windows 7/8/10 с DirectX 11 или 12.

Обязательность использования 64-битной версии операционной системы Windows уже стала привычной, а остальные требования к аппаратному обеспечению и по современным временам довольно высокие. Для запуска игры нужна система с 8 ГБ оперативной памяти и процессором Intel Core i5–2500K (3,3 ГГц) или AMD Phenom II X4 940. Среди минимальных требуемых видеокарт разработчики приводят GeForce GTX 660 или Radeon HD 7870. Довольно жесткие требования, надо сказать, и по GPU и по CPU. Хотя минимально необходимыми объявлены решения прежних поколений, они совсем не слабы даже по современным меркам. Для многих последних игр обычно требуется куда меньшее.

Рекомендации по применению мощных центральных процессоров вполне оправданы, игра даже при высоких графических настройках в некоторые моменты загружает работой довольно мощный тестовый процессор на 30–35% в среднем, с пиками более 50%. Хоть при этом и активно используется многопоточность, но одно-два из ядер CPU загружены под завязку. Ну, а тем, кто хочет играть при высоких графических настройках, потребуется игровая система с теми же 8 ГБ памяти, но уже с процессором Intel Core i7–3770 (3,4 ГГц) или AMD FX-8350 (4 ГГц).

Для Hitman разработчик рекомендует использование видеокарты не хуже, чем GeForce GTX 770 или Radeon R9 290. Они действительно близки по производительности, хотя с учетом предпочтительности игрой решений AMD, с R9 290 было бы правильнее сравнивать скорее GTX 780. Снова мы видим нехилые системные требования, и скоро мы проверим их адекватность. Вполне вероятно, что уровень мощности этих видеокарт и требуется для того, чтобы получить комфортную производительность при высоких настройках в любых разрешениях и игровых сценах.

Тестовая конфигурация и методика тестирования

Хотя игра Hitman входит в маркетингово-техническую программу AMD, компания Nvidia также выпустила к выходу этой игры специальную Game Ready-версию драйверов 364.51, которая получила поддержку нового графического API Vulkan и была специально оптимизирована для игр Hitman, Tom Clancy«s The Division, Need for Speed, Ashes of the Singularity и Rise of the Tomb Raider. Ее мы и использовали в наших тестах.

В игре Hitman есть встроенный тест производительности, запускаемый из внешнего графического конфигуратора. В нем используется несколько сцен: открытых участков местности и помещений, с разным количеством объектов и эффектов, соответственно и с разным уровнем производительности. Но в среднем, получаемая в нем частота кадров примерно соответствует тому, что наблюдается и в типичной игре (кроме моментов с большими открытыми пространствами и большим же количеством людей на нем).

Игровой бенчмарк подходит для тестирования производительности графических процессоров, именно его мы и использовали. Тест отражает игровую 3D-производительность при типичной игре, в нем показаны практически все эффекты, имеющиеся в игре (объемное освещение, постобработка, отражения, вода, много динамических объектов и т. д.) и обеспечивает более-менее точную повторяемость сцены. Единственное, что нужно подсказать дополнительно — по окончанию работы бенчмарк записывает подробный отчет в каталог »\Users\(имя пользователя)\hitman», ничего не выводя на экран.

Как обычно, в нашем ролике тестового фрагмента в углу экрана можно видеть статистику использования ресурсов центрального и графического процессоров при прохождении теста, полученную при помощи утилиты MSI Afterburner. Загрузка CPU в процессе тестирования чаще всего составляла от 25 до 35%, но она очень сильно скачет вплоть до 50% и даже выше, в зависимости от сцены и от момента подгрузки ресурсов. GPU в основном был загружен работой на 99% при прогоне теста на системе с видеокартой среднего уровня GeForce GTX 960 при очень высоких настройках (на средних настройках нагрузка на CPU серьезно возрастает).

Увы, со встроенным в Hitman бенчмарком есть и проблемы, но главная из них касается лишь решений компании AMD, некоторые из видеокарт которой при запуске DirectX 12-версии упираются в ограничение 60 FPS. Кроме этого, минимальная частота кадров во встроенном бенчмарке Hitman абсолютно бесполезна, так как она замеряется в самом начале теста, когда даже еще не появилось изображение, и для всех систем примерно одинакова — менее 10 FPS. Поэтому мы решили в нашем сегодняшнем материале дать только среднюю частоту кадров, но для двух версий рендереров: DirectX 11 и DirectX 12. С учетом того, что бенчмарк показывает много сцен с различной нагрузкой на систему и дает слегка заниженные результаты, отметим, что при средней частоте кадров в этом бенчмарке порядка 40–45 FPS, падения FPS при игре на практике не должны быть ниже 25–30 FPS, поэтому мы и принимаем эти значения за играбельные. Помните лишь то, что в процессе игры могут быть и моменты с меньшей производительностью.

Если говорить об использовании игрой видеопамяти, то в Hitman при Full HD-разрешении и средних настройках для большинства условий будет достаточно моделей с 2 ГБ набортной памяти, хотя игра может использовать до 2,5 ГБ в таких условиях. Но при более высоком разрешении 2560×1440 и/или самых высоких настройках, пары гигабайт видеопамяти уже точно не хватает, и игра требует уже порядка 4 гигабайта видеопамяти, что мы и считаем оптимальным объемом для Hitman. Нужно учесть, что игра использует динамическую подгрузку ресурсов (стриминг), и при нехватке видеопамяти в основном не тормозит, а просто не подгружает все текстуры высокого разрешения.

Влияние настроек на производительность и качество

Графические настройки в игре Hitman изменяются как из внешнего конфигуратора, так и в игровом меню, вызываемом в том числе и во время игрового процесса. Единственное, что прямо из игры уже не получится поменять рендерер: DirectX 11 или DirectX 12. Изменение большинства графических настроек из игрового меню приводится в действие сразу, без необходимости перезагрузки уровня или игры, что удобно для ее настройки.

Во внешнем конфигураторе можно изменить все настройки: рендерер, разрешение экрана, параметры вертикальной синхронизации и выбрать несколько дополнительных настроек качества изображения. Увы, в игре нет предустановленных профилей, как мы привыкли, и пришлось их придумывать самостоятельно: Medium, High и Ultra:

В реальности же лучше будет настроить качество и производительность под свои собственные требования. Важно отметить, что конфигуратор игры Hitman ограничивает возможности по изменению графических настроек игры в зависимости от объема видеопамяти. Так, при наличии лишь 2 или 3 гигабайт видеопамяти можно выбрать разрешение рендеринга до 1920×1200 включительно, также ограничены и возможности по установке качества текстур и включению суперсэмплинга. При тестировании мы обошли это досадное ограничение при помощи запуска встроенного бенчмарка из командной строки, но в целом подтверждается наш вывод о крайней желательности 4 ГБ видеопамяти для нормальной игры в Hitman.

Влияние параметров на получаемое качество рендеринга при разных настройках в игре заметно, но на скриншотах оно не такое показательное, как по видеороликам, так как разное качество рендеринга, соответствующее уровню графических настроек, всегда лучше видно в динамике. Наш виртуальный профиль средних настроек отличается от ультравысокого сниженным качеством текстур и их фильтрации, менее качественными тенями, худшей детализацией игрового мира, отключенными алгоритмами глобального затенения и полноэкранного сглаживания — последнее заметно больше всего.

Рассмотрим игровые настройки качества в игре Hitman. Исследование настроек мы проводили на тестовой системе с видеокартой средней мощности (аналогичной GeForce GTX 960 по скорости) в разрешении 1920×1080 с высоким профилем качества, изменяя каждый параметр и определяя, насколько сильно при этом меняется производительность — такой подход позволяет найти параметры игровых настроек, сильнее всего влияющие на среднюю частоту кадров.

Сразу же обращаем внимание на возможность выбора графического API (рендерера). В бета-версии игры не было поддержки DirectX 12, но в релизе она появилась, как альтернатива DirectX 11-рендереру. По поводу функциональности новой версии графического API, которая используется в Hitman, известно то, что в игре применяется улучшенное использование ресурсов и многопоточность, поэтому в случаях упора производительности в возможности CPU, должно наблюдаться увеличение частоты кадров в DX12-режиме, по сравнению с DX11.

Также, благодаря сотрудничеству с компанией AMD и мультиплатформенной природе игры, вышедший Hitman использует такую уникальную особенность DirectX 12, как асинхронное исполнение шейдеров. В этом случае, сложные задачи разбиваются на несколько простых и исполняются параллельно. В DirectX 11 версии игры задачи отрисовки теней, просчета освещения, чтения/записи данных и неграфические вычисления выполняются всегда последовательно, хотя при этом используются разные ресурсы GPU и эти задачи могли бы исполняться параллельно. В DirectX 12 такая поддержка появилась и она позволяет добиться более полного использования ресурсов GPU, повысить производительность и усложнить визуальные эффекты.

И хотя тонкости реализации этой возможности не регламентированы в API, именно современная графическая архитектура Graphics Core Next компании AMD специально заточена под асинхронные вычисления и предполагает их эффективное выполнение. Графические процессоры AMD содержат до восьми блоков Asynchronous Compute Engines (ACE), которые помогают выполнять работу по асинхронному выполнению шейдеров на максимальной скорости — каждый поток может запускать команды на выполнение, не дожидаясь окончания других задач, и все команды при этом исполняются параллельно.

Конкурирующая графическая архитектура Maxwell не имеет подобной поддержки асинхронных вычислений аппаратно, и компания Nvidia в качестве альтернативы предлагает другой вариант Async Compute, который требует специальной поддержки и оптимизации в драйвере и игровом коде. На вопрос эффективности подходов ответят соответствующие тесты, но чисто по теории в данном случае у решений компании AMD есть некоторое преимущество, которое мы скоро проверим на практике. А сейчас остается добавить, что поддержка DirectX 12 в игре Hitman еще находится на ранней стадии проработки, и в будущем вероятны дополнительные улучшения производительности.

Настройки вертикальной синхронизации дисплея просты и в объяснении не нуждаются, VSync Interval позволяет ограничивать FPS не только полноценной частотой обновления (60 Гц в большинстве случаев), но и половинной — 60/2=30 FPS. При тестировании это никак не пригодится, поэтому отключаем синхронизацию вовсе. Далее идет настройка полноэкранного сглаживания методом суперсэмплинга, но она нас не интересует по причине крайней требовательности к производительности GPU — при максимальном значении 2.0 скорость рендеринга на GPU средней мощности падает с 56 FPS сразу до 24 FPS — более чем вдвое!

Далее идет параметр Level of Detail — уровень детализации. Эта настройка управляет тем, насколько сложной будет сцена, которая отправляется игрой на отрисовку. Она относится как к уровню детализации конкретных объектов в игровых сценах, так и к дальности прорисовки разных уровней детализации. Более высокие значения параметра означают большее количество и качество объектов в сцене, и это важно потому, что при малых значениях видно ухудшение детализации при среднем отдалении от камеры.

Влияние на производительность этой настройки не слишком велико. На видеокарте средней мощности при 56 кадрах в секунду в среднем при значении High, установка этого параметра на Ultra приносит 54 FPS — лишь немногим меньше, а значение Low дает прирост скорости до 62 FPS. Впрочем, производительность для уровня детализации также зависит и от CPU, и при слабом процессоре влияние настройки может усилиться. Мы же рекомендуем для современных видеокарт устанавливать это значение или на Ultra или хотя бы на High, если вам хватает производительности.

Следующей по списку рассматриваем настройку полноэкранного сглаживания Anti-Aliasing. Сглаживание методом мультисэмплинга в Hitman не поддерживается, для решения проблемы алиасинга используются фильтры постобработки, известные по другим играм: FXAA и SMAA (включающий временную компоненту). Оба метода также могут сочетаться с суперсэмплингом, это простое увеличение разрешения рендеринга и последующее приведение его к разрешению монитора. Поэтому оно весьма требовательное, при двукратном суперсэмплинге частота кадров падает сразу вдвое, что делает его малопригодным для практического использования, разве что кроме случаев очень мощных GPU и мониторов с низким разрешением.

Поэтому используем только FXAA и SMAA, второй должен обеспечить чуть лучшее качество сглаживания, разве что с большей потерей четкости, ведь это все постобработка. Если при отключенном сглаживании скорость смены кадров была 56 FPS, то включение режима FXAA приводит к снижению частоты кадров на 1 FPS, да и SMAA лишь чуть больше требователен к мощности GPU. Так что выбирайте метод на свой вкус, сглаживание постобработкой почти ничего не стоит в Hitman, резко контрастируя с суперсэмплингом в этом смысле.

Следующий параметр качества графики — Texture Quality. Как обычно, эта настройка отвечает за разрешение текстур в игре, и ее значение может изменяться от Low до High, и тут ничего необычного нет, при меньшем значении качество текстур чуть хуже, при большем — лучше. Но с учетом игры от третьего лица качество текстур не так важно, ведь игрок редко видит их близко перед глазами. Включение же минимального (Low) качества на видеокарте средней мощности приводит к росту производительности на 1–2 кадр в секунду — так что если видеопамяти у вашей видеокарты хотя бы 4 ГБ, то смело ставьте настройку на High.

Качество текстурной фильтрации выделено в игре в отдельную настройку Texture Filter, и оно позволяет выбрать метод и степень фильтрации от трилинейной до анизотропной 16x. Мы не устаем повторять, что на всех современных системах нет смысла ставить качество фильтрации текстур ниже анизотропной 16x, так как это дает слишком малый прирост в частоте кадров, а на качестве картинки сказывается весьма и весьма серьезно. Все поверхности, находящиеся на удалении и расположенные под углом к камере, будут мутными и размазанными, можете включить трилинейную фильтрацию и убедиться в этом, чтобы больше никогда не отключать анизотропную. И дополнительные 2 FPS тут погоды не сделают.

В игре Hitman есть поддержка единственного алгоритма имитации глобального затенения — Screen-Space Ambient Occlusion (SSAO), который можно только включить или выключить. Алгоритмы расчета глобального затенения добавляют теней на объектах, которые не отрисовываются привычными методами, и сцена становится более объемной и выглядит реалистичнее. Без глобального затенения сцены в игре смотрятся плоскими, а его включение позволяет получить более реалистичный вид.

Современные графические процессоры не так уж легко справляются с алгоритмами глобального затенения, даже с самыми простыми, вроде SSAO, и разница в частоте кадров между режимом с отключенным и включенным SSAO в нашем случае составила более 10% — 62 FPS вместо 56 FPS при включенном эффекте. Но все же, так как подобные техники очень сильно влияют на реалистичность изображения, то для систем выше среднего уровня мы рекомендуем установку этой настройки в значение SSAO On, а отключать глобальное затенение стоит разве что обладателям слабых видеокарт при явной нехватке производительности.

Для настройки качества теней в игре используются два параметра: Shadow Maps и Shadow Resolution. Как не трудно догадаться, первая графическая настройка позволяет выбрать качество отрисовки и фильтрации теней (мягкие тени), а вторая — разрешение карт теней, которое также влияет на их качество. И так уж получилось, что это — самые важные параметры, влияющие на скорость рендеринга в Hitman, за исключением разрешения и суперсэмплинга.

Так, разница между значениями Low и Ultra для настройки Shadow Maps составила на системе средней производительности около 12% (63 FPS против 56 FPS). А снижение значения Shadow Resolution со значения High до Low, показало еще больший прирост в скорости рендеринга — она увеличилась с 56 FPS сразу до 70 FPS. Так что теперь обладатели сравнительно слабых GPU знают, какие настройки изменять в первую очередь, если им не хватает плавности при игре. В любой непонятной ситуации снижайте качество теней.

Общий вывод после нашего исследования немногочисленных графических настроек в Hitman будет таким — для достижения требуемой игровой производительности, поставьте сначала настройки на уровень High и запустите бенчмарк в нужном вам разрешении рендеринга, чтобы понять, в какую сторону нужно регулировать параметры дальше. Если скорости мало, то первым делом можно понижать такие настройки, как настройки теней — они дадут очень большой прирост скорости при их понижении. Затем можно снизить уровень детализации и отключить SSAO, если скорости рендеринга до сих пор не хватает. Все остальное можно не трогать.

Тестирование производительности

В рамках нашего исследования мы провели тестирование производительности нескольких видеокарт компании Gigabyte, принадлежащих к разным ценовым диапазонам (а одна из видеокарт — даже к предыдущему поколению) и основанных на графических процессорах компаний AMD. Мы использовали два самых распространенных разрешения экрана (1920×1080 и 2560×1440), а также три самостоятельно выбранных нами уровня настроек — Medium, High и Ultra.

Мы привычно не рассматриваем настройки ниже среднего уровня, потому что даже самая слабая видеокарта GeForce GTX 950 вполне справилась со средними настройками в Full HD и даже WQHD-разрешении, обеспечив хорошую производительность. Традиционно для нашего сайта мы проверяем и максимально качественный режим (в данном случае — Ultra, со всеми установками на максимум, за исключением суперсэмплинга), как самый востребованный вариант среди игровых энтузиастов. Рассмотрим сначала наиболее популярное Full HD-разрешение.

Разрешение 1920×1080 (Full HD)

В режиме средних настроек качества и в самом популярном разрешении экрана все протестированные видеокарты Gigabyte обеспечивают приемлемый уровень производительности, вполне достаточный для комфортной игры, даже GeForce GTX 950. Больше того, в том числе эта модель обеспечивает в бенчмарке более 60 FPS в среднем, то есть, в игре на самой слабой видеокарте точно не будет меньше 30 FPS, так что игру Hitman можно настроить и на более высокие настройки графики.

Различие между DirectX 11 и 12 в случае видеокарт на чипах Nvidia получилось очень любопытным. Старшая модель GeForce GTX 970 при переходе на новую версию API получила заметный прирост в скорости (мы

Полный текст статьи читайте на iXBT