Оригинал материала: https://3dnews.ru/623456

Тест 18 видеокарт в TES 5: Skyrim

Skyrim. Графические режимы. Антиалиасинг: MSAA vs FXAA

#Skyrim: движок

В отличие от прошлых игр серии TES (Morrowind и Oblivion) и последних Fallout, в Skyrim используется не лицензированный движок Gamebryo, а собственная разработка — Creation Engine. Новый движок создан специально для эпических ландшафтов «Скайрима». Он обеспечивает большую дистанцию рендеринга по сравнению с оной в Oblivion и поддерживает динамическое освещение. Если в Skyrim остановиться и подождать несколько игровых часов, то будет заметно, как по земле ползут тени от предметов. Creation Engine также взял на себя генерацию флоры (раньше для этой цели использовалась сторонняя технология SpeedTree). Заметно живее стала игровая физика. Ветер раскачивает ветви деревьев и влияет на течение воды в ручьях, в горных районах происходят мощные снегопады и метели. Реалистичную анимацию персонажей обеспечивает движок Havoc.

Но чисто технологически Skyrim все равно уступает другим игровым хитам 2011 года: Crysis 2, Battlefield 3, Witcher 2 и пр. Во-первых, и это характерно для гигантских миров Bethesda, в пятой части TES среди текстур достаточно высокого разрешения часто попадается сделанная на скорую руку размазня. Неудивительно, что уже появились пакеты HD-текстур, которые исправляют этот недостаток. Обидно, что игроки сами в короткие сроки сделали то, что не удалось команде профессиональных дизайнеров за несколько лет. Кроме того, рендеринг Skyrim выполняется с помощью DirectX 9, поэтому таких «конфеток для глаз», как тесселяция, здесь нет. Более того, не реализованы даже некоторые технологии из DX9, например мягкие тени, которые были в Oblivion.

Зато Skyrim довольно демократичен по части системных требований. Рекомендованный минимум — это Core 2 Duo 2 ГГц и видеокарта GeForce 8800 GT либо Radeon HD 2900 XT. Более свободно в выборе графических опций себя будут чувствовать владельцы ПК с процессором Core 2 Quad 2,4 ГГц и видеокартой GeForce GTX 260 или Radeon HD 4890.

#Графические режимы — в чем разница?

Игра предлагает богатый выбор графических настроек. Можно самостоятельно играться с ползунками, чтобы выгадать дополнительные FPS, а можно выбрать один из готовых режимов: Low, Medium, High и Ultra.

Low Medium High Ultra
Antialiasing Off 4 8 8
Anisotropic Filtering Off Off 8 16
Texture Quality Medium High High High
Radial Blur Quality Low Low Medium High
Shadow Detail Low Medium High Ultra
Decal Quantity None Medium High Ultra
FXAA Off On Off Off
Reflect Land Off On On On
Reflect Trees Off Off On On
Reflect Objects Off Off On On
Reflect Sky On Off Off On
Object Fade 2 2 7 15
Actor Fade 2 3 6 15
Grass Fade 0 3 5 7
Specularity Fade 2 5 10 20
Light Fade 2 10 25 35
Item Fade 1 3 4 15
Distand Object Detail Low Medium High Ultra
Object Detail Fade On On Off On

Про режим Ultra все понятно — это бескомпромиссный вариант с максимальной детализацией картинки вблизи и наибольшей дистанцией рендеринга удаленных объектов. Посмотрим, что происходит с графикой при переходе к более низким режимам (на миниатюры скриншотов можно кликать, чтобы просмотреть полные изображения).

Взгляните на этот пейзаж. Уже в режиме High из удаленного ландшафта пропали валуны, исчез лес на дальнем берегу озера, форма дальних гор стала более грубой. В режиме Medium видно еще меньше растительности, кроме того, текстура земли сильно размыта. Наконец, режим Low огрубляет очертания даже относительно близких скал и оставляет минимум леса.

Low

Medium

High

Ultra

Детализация теней плавно деградирует от режима к режиму. В режиме Medium у теней явно прямоугольные границы, а в режиме Low они выглядят уже просто безобразно.

Low

Medium

High

Ultra 

Детализация текстур снижается только в режиме Low, поэтому в остальных режимах тела и экипировка персонажей выглядят одинаково, если не считать небольшого размытия в режиме Medium за счет эффекта FXAA (подробнее о нем ниже).

Low

Medium

High

Ultra 

То же касается и объектов природы — всяческих листочков, грибочков и камушков. Только отсутствие анизотропной фильтрации вместе с FXAA сказывается на виде наклонных поверхностей в режиме Medium.

Low

Medium

High

Ultra 

#Антиалиасинг: MSAA vs FXAA

Опция Antialiasing в Skyrim активирует стандартный мультисемплинг (MSAA). Одновременно с ним или вместо него можно включить FXAA — упрощенное сглаживание, которое, в отличие от честного антиалиасинга, выполняется фильтром постобработки. Фактически FXAA просто немного размывает картинку ценой лишь небольшого снижения производительности.

На скриншотах видно, что FXAA убирает ступеньки на краях полигонов почти так же успешно, как и MSAA 8x. Кроме того, эффекты обоих методов можно комбинировать.

No AA MSAA 4x MSAA 8x
FXAA MSAA 4x + FXAA MSAA 8x

Преимущество FXAA в том, что он сглаживает не только края объектов, но и прозрачные текстуры, с помощью которых в Skyrim выполнены ветки деревьев. MSAA не оказывает на них никакого влияния. Альтернативный вариант — форсировать в настройках драйвера Transparency SSAA или Adaptive AA (для NVIDIA и AMD соответственно).

No AA MSAA 8x FXAA MSAA 4x + Adaptive AA

На детализированных текстурах дерева и каменной кладки можно заметить и общее размытие изображения, которое вызывает FXAA. Эффект не бросается в глаза, но игровая картинка в целом выглядит более мягко, чем при использовании MSAA или без сглаживания вообще.

No AA MSAA 4x MSAA 8x MSAA 8x + FXAA

Тестирование. Выводы

#Участники тестирования

Для теста в Skyrim мы собрали почти все эталонные модели видеокарт, которые сегодня производят NVIDIA и AMD на регулярной основе. Не удалось достать только несколько младших адаптеров NVIDIA: GT 520, GT 440 и GT 545. В ряду видеокарт AMD отсутствуют Radeon HD 6670 и HD 6750. У некоторых моделей есть несколько эталонных вариантов с разным объемом и типом памяти. В таблицах показано, какие именно приняли участие в тестировании.

Модель GPU Число транзисторов, млн Шейдерные мульти-процессоры Ядра CUDA TMU ROP Разрядность
шины памяти, бит
Тип видео-
памяти
Тактовая частота GPU,
Мгц
Эффективная тактовая частота видео-
памяти, Мгц
Объем видео-
памяти, Мбайт
TDP Средняя розничная цена, руб.
GTS 450 GF106 1170 4 192 32 16 128 GDDR5 783 1804 512/1024 106 Нет данных
GTX 550 Ti GF116 1170 4 192 32 24 192 GDDR5 900 4104 1024 116 Нет данных
GTX 560 GF114 1950 7 336 56 32 256 GDDR5 810 4004 1024/2048 150 Нет данных
GTX 560 Ti GF114 1950 8 386 64 32 256 GDDR5 822 4008 1024/2048 170 Нет данных
GTX 570 GF110 3000 15 480 60 40 320 GDDR5 732 3800 1280/2560 219 Нет данных
GTX 580 GF110 3000 16 512 64 48 384 GDDR5 772 4008 1536/3072 244 Нет данных
GTX 590 2 x GF110 2 x 3000 32 2 x 512 2 x 64 2 x 48 2x384 GDDR5 607 3414 3072 365 Нет данных
Модель GPU Число транзис-
торов, млн.
Потоковые процес-
соры
TMU ROP Разрядность шины памяти,
бит
Тип видео-
памяти
Тактовая частота GPU, Мгц Эффективная тактовая частота видео-
памяти, Мгц
Объем видео-
памяти, Мбайт
TDP Средняя розничная цена, руб.
HD 6450 Caicos 370 160 8 4 64 GDDR3
625-750 1600/
3200
512/1024 18/27 Нет данных
HD 6570 Turks 716 480 24 8 128 GDDR3/GDDR5 650 1800/4000 512/1024/2048 44/60 Нет данных
HD 6770 Juniper XT 1040 800 40 16 128 GDDR5 850 4800 512/1024 108 Нет данных
HD 6790 Barts LE 1700 800 40 16 256 GDDR5 840 4200 1024 150 Нет данных
HD 6850 Barts Pro 1700 960 48 32 256 GDDR5 775 4000 1024 127 Нет данных
HD 6870 Barts XT 1700 1120 56 32 256 GDDR5 900 4200 1024 151 Нет данных
HD 6950 Cayman Pro 2640 1408 88 32 256 GDDR5 800 5000 1024/2048 <225 Нет данных
HD 6970 Cayman XT 2640 1536 96 32 256 GDDR5 880 5500 2048 200 Нет данных
HD 6990 Antilles 2 x 2640 2 x 1536 96 32 2 x 256 GDDR5 830 5000 2 x 2048 375 Нет данных
Большинство видеокарт выпущены непосредственно под брэндами NVIDIA и AMD и полностью соответствуют референсным спецификациям. Четыре других карты нам предоставили другие производители, и тактовые частоты GPU и памяти приводились к эталону вручную, если изначально отличались от них.
Производитель Модель Внешний вид
Palit GeForce GTX 550 Ti
Palit GeForce GTX 560 2GB
Gainward GeForce GTS 450 1024MB «GS-GLH»
Sapphire Flex HD 6450 1G DDR3

#Методика тестирования

Конфигурация тестового стенда 
Центральный процессор Intel Core i7-2600K @ 4,8 ГГц (100x48)
Материнская плата ASUS Maximus IV Extreme-Z
Оперативная память DDR3 Kingston HyperX 4x2 Гбайт @ 1600 МГц, 9-9-9
ПЗУ Intel SSD 510 120 Гбайт
Система охлаждения ЦП Cooler Master Hyper 612S + 2 кулера 120 мм
Блок питания HIPER K1000W, 1000 Вт
Корпус Cooler Master Test Bench 1.0
Операционная система Windows 7 Ultimate X64 Service Pack 1
ПО для карт AMD AMD Catalyst 11.12
ПО для карт NVIDIA 285.88
Настройки драйвера AMD Catalyst — по умолчанию
Antialiasing Application Settings
Anisotropic Filtering Application Settings
Tesselation AMD Optimized
Catalyst A.I. Texture Filter Quality Quality, Enable Surface Format Optimization
Wait for V-Sync Disable, unless application Specifies
AA Mode Multisample
Triple buffernig Disable
Настройки драйвера NVIDIA
CUDA графические процессоры Все
Анизотропная фильтрация Управление приложением
Вертикальная синхронизация Использовать настройку 3D-приложения
Затенение фонового освещения Выкл.
Максимальное количество заранее подготовленных кадров 3
Потоковая оптимизация Авто
Режим управления электропитанием Адаптивный
Сглаживание — гамма-коррекция Выкл.
Сглаживание — режим Управление от приложения
Тройная буферизация Выкл.
Ускорение нескольких дисплеев Режим многодисплейной производительности
Фильтрация текстур — анизотропная оптимизация Выкл.
Фильтрация текстур — качество Качество
Фильтрация текстур — отрицательное отклонение УД Разрешить
Фильтрация текстур — трилинейная оптимизация Вкл.

Так как в Skyrim нет встроенного бенчмарка, мы проводили тестирование с помощью FRAPS. Процедура состояла из прогулки по деревне Riverwood и ее окрестностям по определенному маршруту.

Тесты проводились в режимах Medium и Ultra. В первом — при разрешениях 1680x1050 и 1920x1080, во втором — 1920х1080 и 2560х1440. (Примечание: в режиме Ultra по умолчанию используется восьмикратный антиалиасинг, но на некоторых видеокартах он вызывал странные сбои угла обзора и размытие изображения, поэтому во всех тестах мы поменяли его на АА 4х.)

#Результаты

Medium

  • Наибольшую частоту смены кадров в обоих разрешениях продемонстрировал Radeon HD 7970.
  • Лишь на десятые доли FPS от лидера отстает GeForce GTX 590. SLI в этом режиме не работает в полную силу, поэтому результаты GTX 590 лишь немногим лучше, чем у GTX 580.
  • В CrossFireX производительность масштабируется получше: Radeon HD 6990 уже заметно быстрее по сравнению с HD 6970.
  • Комфортную частоту смены кадров обеспечивают даже недорогие карты, такие как Radeon HD 6790 и GeForce GTX 550 Ti.
  • Минимально приемлемый FPS доступен даже для карт категории low-end: GeForce GTX 450, Radeon HD 6670 и даже HD 6570 с памятью GDDDR 5.

Ultra

  • SLI и CrossFireX все еще дают небольшой эффект при разрешении 1920х1080. Но в режиме 2560х1440 FPS многопроцессорных конфигураций просто выстреливает! Как GeForce GTX 590, так и Radeon HD 6970 демонстрируют огромный прирост производительности по сравнению со своими одночиповыми родственниками и занимают верхние места в диаграмме.
  • Radeon HD 7970 по результатам в обоих разрешениях очень близок к HD 6990.
  • GeForce GTX 580 заметно отстает от лидирующей группы при разрешении 2560x1440, но в режиме 1920х1080 практической разницы уже нет.
  • При разрешении 2560х1440 на результаты влияет объем видеопамяти. Если взять GeForce GTX 560 Ti с памятью 1 Гбайт и GTX 560 с 2 Гбайт, то последний оказывается быстрее, хотя при разрешении 1920х1080 заметно отстает. То же относится к паре Radeon HD 6450 и HD 6570, хотя обе карты в Skyrim при таких настройках выдают слайд-шоу.
  • Для игры в 1920x1080 с комфортным FPS нужна довольно мощная карта: Radeon HD 6970 или GeForce GTX 570. GTX 560 Ti и HD 6950 немного недотянули до этого уровня.
  • При разрешении 2560х1440 FPS на грани комфорта выдает GeForce GTX 580. У Radeon HD 6970 он значительно ниже.
  • Минимально приемлемую частоту смены кадров при разрешении 1920x1080 обеспечивают GeForce GTX 550 Ti и Radeon HD 6450.
  • Для того чтобы играть в режиме 2560х1440, требуется как минимум GTX 560 Ti или Radeon HD 6850.

#Выводы

Новая серия The Elder Scrolls менее требовательна к вычислительным ресурсам по сравнению с двумя предыдущими. Таких тормозов, какие были в Oblivion и тем более в Morrowind, на современных им компьютерах нет и в помине. Чтобы поиграть в Skyrim с более-менее нормальной графикой и приемлемым FPS, достаточно видеокарт бюджетной категории, середнячки уже позволяют грабить корованы с максимальным настройками. Только для экстремальных разрешений, 2560х1440 и выше (AMD Eyefinity и NVIDIA Surround), требуются карты высшей категории, и лучше с двумя GPU.



Оригинал материала: https://3dnews.ru/623456