Тестируем NVIDIA DLSS в играх с трассировкой лучей и без нее15.05.2021 09:09

Оглавление

Вместо вступления

Обычно, когда мы готовим сравнительный обзор, то стараемся подобрать максимально сбалансированный набор тестовых приложений. Чтобы продукты всех производителей имели возможность проявить свои сильные стороны. Так происходит и в обзорах видеокарт. Но этот тест будет другим. Я уже давно хотел собственноручно протестировать именно технологии повышения производительности в играх.

NVIDIA DLSS продолжает свое победное шествие по рядам популярных игровых тайтлов. Это очень кстати, потому что мне хотелось взять новые для себя игры, которые еще не тестировались. И быстро нашлось сразу шесть таких. Тестировать будем в двух разрешениях, с трассировкой лучей и без, с включенными во всех основных режимах и выключенными технологиями повышения производительности.

Есть свой вариант подобной технологии и у AMD — FidelityFX CAS. Однако она пока не получила такого распространения (хотя в одной игре и ее сегодня протестируем). Наверняка в том числе потому, что FidelityFX CAS представляет собой простое масштабирование кадра с применением фильтра адаптивной резкости, что не добавляет новых деталей. Добиться аналогичного эффекта можно в любой игре, понизив разрешение и применив фильтр резкости. У NVIDIA для этих целей предусмотрена как отдельная настройка в «Панели управления» драйвера, так и отдельные гибко настраиваемые фильтры в NVIDIA Freestyle. Да и в AMD Radeon Software аналогичная опция также присутствует.

DLSS же не просто растягивает кадр, как FidelityFX CAS, а реально повышает детализацию при помощи нейронной сети, которая собирает и накапливает пиксели из последовательности кадров. В результате текстурная и геометрическая детализация аналогичны рендерингу в более высоком разрешении. Так что, по сути, DLSS — это бесплатный (безо всяких кавычек) способ получить больше кадров в секунду в любой поддерживаемой игре: как с трассировкой лучей, так и без нее. Про качество многокадрового восстановления разрешения с DLSS против интерполяции с FidelityFX CAS мы более детально поговорим в отдельном разделе.

Каждый месяц выходит по три-четыре новые игры с DLSS. И в результате их текущий список достаточно внушителен. И я, повторюсь, выбрал шесть актуальных. Цель этого обзора — не объективное сравнение производительности видеокарт NVIDIA GeForce и AMD Radeon, а изучение того, как NVIDIA DLSS (и чуточку — AMD FidelityFX CAS) улучшает производительность в современных играх в самых разных режимах: и с эффектами трассировки лучей, и без них; в тяжелых играх и проектах, рассчитанных на совместную сетевую игру (например, Outriders), где особое значение имеет высокий FPS.

Тестовый стенд

Видеокарты тестировались в составе следующей системы:

• Материнская плата: ASUS ROG Maximus XIII Hero;
• Центральный процессор: Intel Core i9–11900K (4.3/5.1 ГГц);
• Система охлаждения CPU: Arctic Liquid Freezer II 280;
• Оперативная память: Patriot Viper Steel 3600 МГц 32 Гбайт (16×2);
• Накопитель: WD Black SN850 NVMe 2 Тбайт;
• Блок питания: SeaSonic Prime Platinum 1300 Ватт;
• Операционная система: Microsoft Windows 10 Pro 64 bit (ver.2004);
• Драйвер NVIDIA: 466.27; драйвер AMD Radeon: 21.4.1.

Протестированные видеокарты:

• NVIDIA GeForce RTX 3080 Reference;
• NVIDIA GeForce RTX 3070 Reference;
• NVIDIA GeForce RTX 3060 Ti Reference;
• Palit GeForce RTX 3060 Dual 12 GB;
• Sapphire Radeon RX 6800 XT Nitro+;
• AMD Radeon RX 6700 XT Reference.

Тестовые игровые приложения:

• Crysis Remastered;
• Cyberpunk 2077;
• The Fabled Woods;
• Minecraft RTX;
• Outriders;
• Watch Dogs: Legion.

Тестировать видеокарты, самые доступные из которых нынче стоят немногим меньше 100 тысяч рублей, будем только в высоких разрешениях: 2560×1440 (1440p) и 3840×2160 (4K).

Во всех играх, кроме Watch Dogs: Legion*, тестирование проводилось в ручном режиме в заранее выбранной сцене. Алгоритм действий отрабатывался до тех пор, пока для каждой видеокарты разброс результатов не начинал укладываться в 2%. И каждая видеокарта тестировалась как минимум пять раз для того, чтобы удостовериться в том, что показатели получаются повторяемые.

Методика тестирования в каждой игре будет описываться непосредственно перед приведением результатов в ней.

* В Watch Dogs: Legion использовался встроенный тест производительности.

Тестирование производительности

Crysis Remastered

В Crysis Remastered добавлена поддержка трассировки лучей и настраиваемая независимо поддержка DLSS у видеокарт NVIDIA.

Все участники тестировались на максимально возможных настройках в двух разрешениях: 2560×1440 (1440p) и 3840×2160 (4K), с трассировкой лучей в значении «Can it run Crysis?» и выключенном. Для видеокарт NVIDIA — в четырех режимах DLSS: Off, Quality, Balanced и Performance.

Посмотрим на результаты. Сначала — в режиме без трассировки лучей:

Видеокарты NVIDIA выстроились четко по ранжиру. DLSS обеспечивает тем больший прирост производительности, чем тяжелее режим работы для данной видеокарты. Соответственно в самом легком режиме работы самой мощной из присутствующих GeForce RTX 3080 он помогает меньше всего. Однако этого все равно хватает, чтобы обойти демонстрирующую в этом тесте отличные результаты Radeon RX 6800 XT. Более слабый ускоритель AMD, напротив, может конкурировать лишь с GeForce RTX 3060, да и то работающей без помощи DLSS.

С повышением разрешения ситуация, пусть и не сильно, но меняется. В первую очередь — в противостоянии Radeon RX 6800 XT и старших моделей GeForce. Так, GeForce RTX 3080 чуть быстрее даже без DLSS-допинга. А последний помогает сравняться с Radeon RX 6800 XT по производительности и GeForce RTX 3070.

А что, если включить трассировку?

Производительность модулей трассировки лучей у видеокарт AMD пока находится на невысоком уровне. Radeon RX 6800 XT соперничает уже не с GeForce RTX 3080, а даже без DLSS располагается по скорости между GeForce RTX 3060 Ti и RTX 3070. С DLSS же результаты видеокарт NVIDIA существенно вырастают, и с DLSS Quality младшая GeForce RTX 3060 обеспечивает бо́льшую производительность, чем старшая видеокарта AMD. Radeon RX 6700 XT же в таком режиме достаточную производительность в принципе выдать не способна.

В 4K без использования DLSS дела плохо идут вообще у всех видеокарт. С натяжкой играбельным режимом можно назвать 37 FPS у GeForce RTX 3080. Radeon RX 6800 XT сравнивается с GeForce RTX 3060 Ti. Ну, а Radeon RX 6700 XT не может конкурировать ни с кем из текущей линейки NVIDIA. А ведь у той есть еще DLSS. И вот после его включения, по крайней мере, в самом производительном режиме, с грехом пополам играть можно будет даже с самой младшей GeForce RTX 3060. А GeForce RTX 3080 в режиме DLSS Quality выдает нестыдные 56 FPS.

Cyberpunk 2077

Настройки в этой игре также выбирались максимальными, плюс отдельно для режима с трассировкой лучей Ray Tracing Lighting выставлялся в «Psycho». Эта настройка добавляет глобальное освещение от Солнца и перенос цвета с поверхности на поверхность.

Для NVIDIA выбираем значение DLSS:

В Cyberpunk 2077 присутствует поддержка и пытающейся конкурировать технологии AMD. Так что Radeon-ы тестируем в том числе с включенным FidelityFX CAS в самом производительном режиме — c 50% разрешением по каждому измерению. Соответственно, исходное число пикселей тут становится в четыре раза ниже выставленного в игре разрешения. И, к примеру, для 4K разрешение рендеринга соответствует 1920×1080. Аналогичное разрешение применяется с DLSS в режиме Performance, тогда как Quality удваивает число пикселей до 2560×1440.

Смотрим на результаты. Прежде снова — без трассировки:

Вот это рывок AMD! Даже без использования суперсэмплинга Radeon RX 6800 XT идет вровень с GeForce RTX 3080. А Radeon RX 6700 XT обходит GeForce RTX 3060 Ti. Причем включение FidelityFX CAS в максимальном режиме производительности и вовсе позволяет первой оторваться от старшей модели NVIDIA в тестировании, а второй — конкурировать с GeForce RTX 3070.

Про качество экстраполяции DLSS против FidelityFX CAS, напомню, мы отдельно поговорим ниже.

Переход в 4K, на удивление, ничего принципиально не меняет, соотношение сил то же. Обе видеокарты Radeon полностью соответствуют своему позиционированию и достойно выступают на фоне конкурентов.

Но это все без трассировки. А что же с ней?

После включения трассировки картина напоминает таковую для Crysis Remastered. Только «Киберпанк» еще тяжелее «Кризиса», и без использования вспомогательных технологий-ускорителей минимальную «играбельность» даже в 1440p может обеспечить лишь GeForce RTX 3080.

При этом Radeon RX 6800 XT способна конкурировать только с младшей GeForce RTX 3060. Ну, а Radeon RX 6700 XT уступает даже ей. Впрочем, активация DLSS или FidelityFX CAS улучшает ситуацию. И хотя соотношение производительности остается примерно таким же, но тут уверенно можно будет играть уже на всех видеокартах, кроме разве что Radeon RX 6700 XT с ее 33 FPS.

В 4K все еще суровее. На результаты без DLSS и FidelityFX CAS здесь смотреть больно. Но их активация позволяет старшим моделям GeForce выйти на минимально приемлемый уровень «играбельности».

А вот 30 FPS для Radeon RX 6800 XT и 20 для RX 6700 XT таковыми назвать уже сложно. Максимальные настройки с лучами и 4K в «Киберпанке» — только для старших моделей GeForce RTX 30xx, и только с DLSS.

Watch Dogs: Legion

В Watch Dogs: Legion есть встроенный тест производительности, поэтому тут с тестированием было гораздо меньше проблем. С настройками, впрочем, тоже.

Все на «Ультра», и дальше выбор из двух разрешений, режима работы DLSS для видеокарт NVIDIA и «RTX Отражения» в «Ультра» или «Выкл.»

Начнем снова с режимов без трассировки лучей.

Даже без DLSS все видеокарты обеспечивают комфортную производительность. Кроме разве что GeForce RTX 3060 с ее 50 FPS, которых кому-то может показаться недостаточно. При этом Radeon RX 6800 XT уверенно конкурирует с GeForce RTX 3080, а Radeon RX 6700 XT располагается посередине между GeForce RTX 3060 Ti и RTX 3070 — достойные результаты видеокарт AMD. Но в этой игре у них нет аналога DLSS. И конкурентам данная технология позволяет существенно вырваться вперед.

Так, даже самый медленный и качественный режим DLSS Quality позволяет GeForce RTX 3060 сравняться с Radeon RX 6700 XT. А с выбором более «быстрых» режимов — и существенно вырваться вперед. Аналогично GeForce RTX 3070 уже в режиме «качества» обходит Radeon RX 6800 XT. А DLSS Performance позволяет с ним сравняться и GeForce RTX 3060 Ti.

Смотрим на результаты в более высоком разрешении:

В 4K без учета DLSS у обеих Radeon все снова неплохо. Да, Radeon RX 6800 XT немного отстает от GeForce RTX 3080. Но зато Radeon RX 6700 XT чуть опережает GeForce RTX 3070. При этом результаты последних можно с натяжкой считать приемлемыми, а обе модели GeForce RTX 3060 достаточной «играбельности» не обеспечивают. Впрочем, это лишь до активации DLSS. Тут уже в производительном режиме младшая GeForce RTX 3060 вплотную подбирается к 50 FPS. А старшая GeForce RTX 3080 даже в DLSS Quality увеличивает свое преимущество над Radeon RX 6800 XT до полуторакратного.

Теперь проделываем все то же самое, но с включенной на максимум трассировкой лучей:

Raytracing традиционно уже нелегко дается видеокартам AMD. Даже без использования DLSS Radeon RX 6800 XT располагается между GeForce RTX 3060 Ti и RTX 3070. А Radeon RX 6700 XT существенно уступает младшей GeForce RTX 3060 с результатом ниже любого самого лояльного порога «играбельности». А у NVIDIA в запасе еще DLSS. С ним все GeForce позволяют играть в «Легион» с «лучами» достаточно комфортно.

А вот в 4K только DLSS все GeForce и вытягивает. Потому что без нее результаты даже у GeForce RTX 3080 далеки от идеальных. Остальные же участники демонстрируют совсем невысокую производительность. Хотя сугубо по расстановке сил у AMD все не так плохо: Radeon RX 6800 XT располагается между GeForce RTX 3070 и RTX 3080, а Radeon RX 6700 XT минимально быстрее GeForce RTX 3060 Ti. Впрочем, повторюсь, с показателями в 10–20 FPS все это имеет весьма условную практическую ценность. А больше 30 способны демонстрировать лишь видеокарты NVIDIA при поддержке DLSS.

Minecraft RTX

В Minecraft RTX видеокарты тестировались только в 4K и только с трассировкой лучей. Здесь также поддерживается DLSS для видеокарт NVIDIA, спрятанная в настройках в пункте Upscaling.

Поэтому из результатов у нас будет лишь один график. Но зато весьма показательный:

Короткими будут и выводы по этому тесту. Расстановка сил в целом повторяется вновь. Видеокарты NVIDIA соответствующих ценовых сегментов при использовании трассировки лучей и так впереди, а DLSS позволяет им дополнительно увеличить производительность.

Outriders

От теста только с трассировкой лучей переходим к игре, которая ray tracing вообще не поддерживает. Зато поддерживает NVIDIA DLSS. И это повод еще раз проверить, какой прирост дает эта технология видеокартам данного производителя даже без использования трассировки.

Настройки — на «Ultra», два привычных разрешения, а для видеокарт GeForce перебираем четыре режима DLSS.

Смотрим на результаты:

Прежде, как обычно, разбираем показатели без использования DLSS. Здесь традиционно уже Radeon RX 6800 XT вклинивается между GeForce RTX 3080 и RTX 3070, причем выдавая FPS ближе к первой. А Radeon RX 6700 XT уверенно конкурирует с GeForce RTX 3060 Ti. Но DLSS позволяет всем видеокартам NVIDIA серьезно прибавить. В режиме Performance — в полтора и более раза. Тут уже GeForce RTX 3060 Ti обходит Radeon RX 6800 XT. А GeForce RTX 3070 опережает старшую Radeon и в режиме Quality. При этом младшая GeForce RTX 3060 во всех режимах с DLSS обходит Radeon RX 6700 XT.

При более высоком разрешении расстановка сил полностью аналогична с поправкой на более низкие абсолютные значения. Впрочем, DLSS позволяет всем видеокартам GeForce обеспечивать достаточную производительность в Outriders «на максималках» в 4K. А вот считать ли 38 FPS, что выдает Radeon RX 6700 XT, «играбельными» — пусть каждый решает сам. К Radeon RX 6800 XT вопросов нет, ее производительности в этой игре хватает. Правда, снова, с DLSS быстрее нее оказывается даже GeForce RTX 3060 Ti, да и обычная GeForce RTX 3060 не дотягивает лишь немного.

На очереди последняя игра.

The Fabled Woods

Короткая недорогая адвенчура примечательна тем, что это первый релиз, который поддерживает RTXGI (RTX Global Illumination, «Модель глобального освещения»). Да и в целом выглядит достаточно эффектно.

Здесь также планировались тесты в 1440p и 4K, с трассировкой и без, а для GeForce — в разных режимах NVIDIA DLSS.

Однако даже последняя на момент тестирования версия 1.0.5 данной игры в DirectX 12 режиме отказывалась запускаться на видеокартах AMD. А в DirectX 11 не поддерживаются ни DLSS, ни, судя по отсутствию разницы в производительности с включенной и отключенной трассировкой — эффекты ray tracing. Поэтому было принято решение отдельно протестировать все видеокарты в DirectX 11, а затем еще отдельно GeForce — в DirectX 12.

У видеокарт NVIDIA — четкий ранжир в соответствии с ценовым позиционированием. А Radeon RX 6800 XT и RX 6700 XT могут конкурировать лишь с GeForce RTX 3070 и RTX 3060 соответственно.

Впрочем, с ростом разрешения ситуация для видеокарт AMD улучшается. Radeon RX 6800 XT занимает свое привычное место между GeForce RTX 3070 и RTX 3080; Radeon RX 6700 XT приближается к показателям RTX 3060 Ti.

Полноценный DirectX 12 режим с глобальным освещением при помощи трассировки лучей снижает производительность видеокарт NVIDIA более чем вдвое (а на Radeon, напомню, вообще не запускается). К счастью, DLSS позволяет существенно — почти в те же два раза — ее увеличить. Как результат — даже младшая GeForce RTX 3060 в режиме DLSS Performance выдает неплохие 46 FPS. А остальные модели обеспечивают не меньшую производительность даже в режиме Quality.

В 4K все полностью аналогично. За исключением того, что достаточную «играбельность» даже с DLSS тут способны обеспечить лишь GeForce RTX 3080 да RTX 3070.

Качество изображения с NVIDIA DLSS

На эту тему сказано уже достаточно. Во многих случаях включение DLSS способно даже увеличить детализацию изображения или устранить артефакты сглаживания.

Здесь достаточно дать ссылку на один развернутый материал. Мне показались особенно показательными гифки из Cyberpunk 2077. Это то, что действительно можно заметить в игре. Вот как выглядит качающаяся на ветру растительность в 1440p с TAA без DLSS:

А так с DLSS:

Почувствуйте, что называется, разницу.

На сравнительных скриншотах я, как ни старался разглядеть уменьшение деталей с DLSS, но в режимах Quality и Balanced его найти не смог. Может быть, у вас получится? Приведите кропы скриншотов в комментариях. Вот исходные примеры (по ссылкам открываются полноразмерные GIF в 1440p):

Тот же Cyberpunk 2077:

Outriders:

The Fabled Wood:

Если с DLSS Performance действительно можно заметить кое-где (если очень вглядываться, и в статике!) небольшое снижение детализации, то в более качественных режимах мне его разглядеть не удается, как ни старайся.

А вот с FidelityFX CAS пока все не так гладко. Конечно, режим Static с минимальным Resolution Scaling — это наиболее производительный режим, аналог DLSS Performance или даже Ultra Performance. Но все равно падение детализации в Cyberpunk 2077 в нем на фоне показателей DLSS выглядит слишком заметным:

Или, вот сравнительные кропы (а по ссылкам доступны полноразмерные скриншоты-сравнения):

Вместо заключения

На самом деле то, как развивается графика в играх, не может не радовать. Трассировка лучей действительно добавляет новые реалистичные эффекты. Следующий шаг к кинематографическому качеству — глобальное освещение. И тут уже появляются живые примеры.

Это все требует огромных ресурсов, и приятно видеть, что производители не стоят на месте, разрабатывая технологии, позволяющие наслаждаться всеми красотами современной игровой графики с достаточной производительностью. Да, делают это и в AMD. Хотя, при всем уважении к данному производителю, назвать FidelityFX CAS аналогом NVIDIA DLSS пока язык не поворачивается. Игр поддерживается совсем мало, а качество изображения при использовании FidelityFX CAS оставляет желать много лучшего. DLSS же с успехом решает все поставленные задачи. Да, данная технология также доступна не во всех играх. Но в последнее время количество тайтлов с поддержкой DLSS растет, как снежный ком. И она обеспечивает реальный прирост производительности, способный нередко дать возможность реально играть в недоступных до этого режимах, и при разумном применении не ухудшает (а когда и улучшает) качество картинки. В результате при помощи DLSS даже на младшей доступной в настоящий момент видеокарте поколения Ampere — GeForce RTX 3060, можно получить достаточную для комфортной игры производительность в разрешении 1440p с максимальными настройками и трассировкой лучей. А GeForce RTX 3080 обеспечивает тот же результат в 4K. Чем не достижение?

Но и это не все. Главное состоит в том, что DLSS представляет собой инструмент для бесплатного повышения производительности во всех режимах, не только при использовании трассировки лучей. И в более «легких» играх вроде рассчитанных на сетевую игру позволяет добиться комфортной производительности даже на не самых топовых конфигурациях.

Выражаем благодарность:

Компании NVIDIA за помощь в подготовке материала.

Полный текст статьи читайте на overclockers.ru