Тестирование трассировки лучей и DLSS в Shadow of the Tomb Raider

⇡#Результаты тестирования: трассировка лучей

Активация DXR со средним (а фактически, минимальным в диапазоне настроек Shadow of the Tomb Raider) качеством трассировки лучей не так сильно влияет на быстродействие, как в Metro Exodus и тем более Battlefield V. Старшие видеокарты семейства GeForce RTX (2070, 2080 и 2080 Ti) теряют от 13 до 18 % кадровой частоты вне зависимости от целевого разрешения, и только на GeForce RTX 2060 цена трассировки лучей достигает 22 % FPS в режиме 2160p. Но стоит напомнить, что визуальный эффект при среднем качестве DXR не слишком отличается от того, что позволяют увидеть стандартные карты теней, а добрая часть системы освещения в Shadow of the Tomb Raider в любом случае реализована статичными методами.

На высших уровнях интенсивности Ray Tracing вызывает серьезное падение быстродействия. Так, при качестве High частота смены кадров снижается на долю от 37 до 44 %, а при качестве Ultra — на 40–48 %. Такая нагрузка опять-таки особенно тяжела для GeForce RTX 2060 в режиме 2160p.

Если рассуждать в абсолютных величинах, то при разрешении 1080p ресурсов GeForce RTX 2070 хватает для того, чтобы поддерживать средний FPS выше 60 вне зависимости от качества трассированных теней, а владельцам RTX 2060 лучше ограничиться настройками Medium или High. В режиме 1440p младший из «полноценных» Тьюрингов неминуемо погружается в зону ниже 60 FPS, и только GeForce RTX 2080 Ti без оговорок подходит для DXR на уровне Ultra. И наконец, в 4К ни одна видеокарта не достигла 60 FPS даже с минимальным качеством трассировки лучей (да и вовсе без трассировки тоже).

Неспроста разработчики Shadow of the Tomb Raider внедрили поддержку DXR одновременно с DLSS — посмотрим, выручит ли процессоры Turing машинное обучение.

⇡#Результаты тестирования: DLSS

Работа DLSS не сводится к простому растягиванию картинки, как это делает движок Shadow of the Tomb Raider в том случае, если отключен эксклюзивный полноэкранный режим. Для того чтобы пропустить изображение через тензорные ядра, GPU выделяет ресурсы прочих компонентов, за которые соревнуются сами процессы рендеринга, — диспетчеров инструкций, локальных кешей и прочего. Стало быть, DLSS сам по себе не является бесплатным решением с точки зрения быстродействия, а выигрыш в FPS положительно коррелирует с целевым разрешением экрана и отрицательно — с шириной конвейера GPU.

Не зря активировать DLSS в режиме 1080p позволяют только младшие ускорители серии GeForce RTX — 2060 и 2070. Да и то без DXR нейросеть увеличивает кадровую частоту не более, чем на 3 % (RTX 2070), а в случае RTX 2060 и вовсе снижает ее на 2 %. Даже в сочетании с DXR эффективность DLSS в 1080p не выходит за пределы 11 %.

При разрешении 1440p нейросеть по-прежнему не слишком полезна в отрыве от трассировки лучей: бонус к средней частоте смены кадров лежит в диапазоне от 12 до 15 %. Вот когда действует DXR с максимальным качеством теней, DLSS способен увеличить FPS на 20–28 %. Благодаря нейросети владельцы GeForce RTX 2080 и RTX 2080 Ti могут играть в Shadow of the Tomb Raider с бескомпромиссными настройками графики и средней кадровой частотой выше 60 FPS, но обладателям RTX 2060 и RTX 2070 придется умерить ожидания до 43–52 кадров/с.

Масштабирование из разрешения 1440p в целевой формат 4К — вот основной сценарий применения DLSS в Shadow of the Tomb Raider и других играх, совместимых с этой технологией. Даже без DXR нейросеть позволяет выиграть от 32 до 40 % частоты смены кадров, а в комбинации с трассировкой лучей максимальной интенсивности — от 50 до 67 %. За счет DLSS два старших «Тьюринга» пробили планку в 60 FPS без DXR, но с бескомпромиссными настройками трассировки ни один ускоритель по-прежнему не способен на такое достижение.

⇡#Выводы

Когда NVIDIA представила видеокарты серии GeForce RTX в августе прошлого года, Shadow of the Tomb Raider наряду с Battlefield V была ярчайшим примером трассировки лучей (исключая Reflections и другие деморолики на основе Unreal Engine). Eidos и Crystal Dynamics потратили шесть месяцев после выхода игры, чтобы внедрить поддержку DXR, но результат, будем честны, не вполне соответствует ожиданиям, подпитанным долгим ожиданием обновления. Shadow of the Tomb Raider дословно выполнил обещание разработчиков — благодаря DXR появились трассированные тени в лучах прямых источников света, но движок по-прежнему использует статичные методы для имитации отраженного света. Лишь в редких ситуациях трассировка лучей так же сильно влияет на изображение Shadow of the Tomb Raider, как, например, в недавнем блокбастере Metro Exodus. Игре не помогает и тот факт, что при низком качестве эффектов DXR картинку трудно отличить от того, что дает чистая растеризация с динамическими картами теней. А при высоком качестве трассировки DXR уже бьет по быстродействию не меньше, чем в том же Metro Exodus. Но не будем слишком строгими к разработчикам: по меркам индустрии это уже не новая игра, и подобное внимание к преимущественно однопользовательскому проекту спустя полгода после его выхода можно только приветствовать.

Другая тема сегодняшнего обзора — это DLSS. По задумке NVIDIA, машинное обучение и тензорные ядра архитектуры Turing позволяют существенно увеличить быстродействие GPU при высоких разрешениях экрана, не теряя в качестве изображения. Мы уже не раз убеждались в том, как трудно довести нейросеть до ума в каждой отдельно взятой игре. Но если взять все существующие проекты с поддержкой DLSS (Battlefield V, Final Fantasy XV, Metro Exodus и Shadow of the Tomb Raider), то именно Tomb Raider на данный момент можно смело назвать лучшим примером воплощения этой технологии. Реализация DLSS здесь не лишена отдельных изъянов, но в иных аспектах обеспечивает эталонное качество изображения, которое трудно отличить от «честного» рендеринга в целевом разрешении экрана. В данном случае задержка обновления пошла игре на пользу — чем больше времени уходит на тренировку нейросети, тем лучше оказывается результат.