Линейку NVIDIA RTX во время релиза не пнул только ленивый. «Лучи не нужны», «всё это для дураков с деньгами», «нет контента», — говорили скептики. Окей, для особо осторожных выпустили компромиссную GTX 1660 Ti — мы её уже тестируем и скоро выскажемся по теме. А как обстоят дела у технологии RTX сейчас? Подъехали патчи и улучшения, но изменилась ли картина?
Новые возможности NVIDIA Turing
Прошлое поколение GPU — с кодовым именем Pascal — продержалось на рынке два года. И до сих не утратило популярность — спасибо качественным улучшениям в микроархитектуре самого ускорителя. С новым Turing история во многом схожа. В прошлом, с 700-й по 900-ю серию, NVIDIA больше «полировала» проверенный временем дизайн. При переходе к 10-й, а затем и 20-й линейке видеокарт последовательно менялось внутреннее устройство графического процессора. Разумеется, не забавы ради, а чтобы адаптировать аппаратные возможности к запросам современного геймдева.
Помимо роста вычислительных мощностей GPU, появились три уникальные технологии, недоступные старым видеокартам.
1. Ray Tracing, она же RTX, или DXR
Трассировка лучей в реальном времени. Священный грааль графической индустрии: технология, позволяющая максимально реалистично обсчитывать освещение и отражения. Основных преимуществ два. С толково реализованным рейтрейсингом тени в играх выглядят лучше и правильнее (почти все «костыли» можно заменить на честный Global Illumination). А на зеркальных поверхностях появляются геометрически достоверные отражения даже тех объектов, которых нет в кадре.
[embedded content]
В этом демо наглядно показаны преимущества глобального освещения с трассировкой лучей. За отражения отвечают старые технологии.
Чтобы всё это работало без тормозов, нынешним видеокартам требуются специальные вычислительные блоки. Классическими шейдерными процессорами можно провести те же операции и получить картинку не хуже. Но результат не будет быстрым — из-за огромного числа операций для каждой точки изображения. RT-ядра содержат аппаратный блок проверки пересечений моделей и столкновений луча с поверхностью. Его вычисления ложатся в основу расчётов уже на «обычных» ядрах, — только теперь видеокарта знает, от каких фрагментов изображения будет зависеть цвет в конкретной точке.
2. Deep Learning Super Sampling (DLSS), она же «AI-сглаживание»
У этой технологии два режима работы: условные «качество» и «производительность». Сейчас разработчики в основном используют второй. Если отбросить маркетинговые россказни и говорить простыми словами, DLSS в режиме производительности включает рендер в пониженном разрешении — например, 1440p вместо 2160р. А затем использует нейросети для апскейла картинки. Так что это скорее не сглаживание как таковое, а попытка «дотянуться до 4K» малой кровью.
«Из коробки» технология не работает — нужен патч для каждого тайтла.
Сперва авторы игры вместе с NVIDIA учат нейросеть масштабировать картинку правильно, затем выпускают патч для своего блокбастера. Обычно результат получается лучше, чем при темпоральном антиалайзинге, но есть нюансы (о них чуть позже).
Для запуска DLSS на видеокарте требуется аппаратный блок ускорения нейросетей. В моделях NVIDIA за это отвечают тензорные ядра. Они занимаются простыми и не очень точными вычислениями, зато делают их быстро. Так формируется нейронный отклик на определённую ситуацию. «Обученная» на серверах NVIDIA нейросеть загружается в них при запуске игры и помогает алгоритмам лучше восстанавливать качество картинки.
3. Variable Rate Shading (VRS)
Ещё одна «обманка», призванная сократить потребление ресурсов там, где это технически оправдано. Помните поговорку «Темнота — друг молодёжи, в темноте не видно рожи»? Так вот, VRS — это программно-аппаратное воплощение этой фразы. Изображение бьётся на сегменты 16×16 пикселей, анализируется и группируется в массивы. В зависимости от количества спецэффектов, яркости зоны и её важности для геймера видеокарта решает: здесь нужно считать освещение для любой точки по-честному, тут — для каждых двух, а вон там и вовсе для целого кластера из четырёх пикселей.
То есть GPU не занимается ресурсоёмкими вычислениями там, где к изображению будут применены Motion Blur, густой туман или глубокое затенение.
Звучит разумно? Несомненно. Вопрос лишь в том, насколько пострадает качество итоговой картинки и будет ли оно резать глаз.
Казалось бы, подобную оптимизацию можно реализовать простым обновлением драйвера. Однако неизвестно, насколько технология подвязана на аппаратные возможности Turing. Чем руководствовалась NVIDIA, ограничивая поддержку VRS только новыми карточками, мы тоже не знаем. Дело в жадности или разумных аргументах?
Само не заведётся
Всё это — именно что возможности, а не режим работы видеокарты по умолчанию. Для поддержки DRX, VRS и DLSS авторам каждого конкретной игры необходимо адаптировать эти технологии к своим движкам и ресурсам. Причём крайне желательно не просто прикручивать что-то в последний момент (привет, Metro Exodus), а закладывать это на раннем этапе производства (как в случае с Battlefield V).
Но сперва давайте определимся, о каких видеокартах речь. С наименованием Turing вышел конфуз: топовые модели получили революционные изменения во внутреннем устройстве GPU и закономерно относятся к линейке RTX 20. Более доступные решения лишены блока трассировки и ядер для машинного обучения, зовутся GTX и пока представлены моделями 1660 и 1660 Ti. Не исключено, что позже появится ещё более бюджетная 1550.
Все вышеописанные фишки сегодня доступны лишь на видеокартах RTX 20-й серии.
Конфигурация демостенда
- ПРОЦЕССОР
- Intel Core i7-7820X 8 ядер @ 4,6 ГГц
- МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА
- ASUS STRIX X299E-Gaming
- ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ
- 64 ГБ DDR4 GeIL Evo-X RoG Certified 8×8 Гб, 3200 МГц
- ВИДЕОКАРТА
- Palit GeForce RTX 2070 GameRock
- НАКОПИТЕЛЬ
- Intel P760 NVMe SSD
- КОРПУС
- Cooler Master Cosmos II
- ПИТАНИЕ
- BeQuiet! DarkPower Pro 11 850W
- ДИСПЛЕЙ
- AOC Agon ag322qc4 32 дюйма, 2560×1440, 144 Гц, HDR400
Мы специально взяли «среднюю» карточку — RTX 2070. Хотелось посмотреть, как с новомодными графическими технологиями справляется железо, которое по карману большинству геймеров.
DirectX Ray Tracing
Самая сложная из технологий, но и самая наглядная. Реализация трассированного освещения напрямую зависит от того, как авторы ААА-хитов применяют RT-ядра и насколько глубоко внедрили новые алгоритмы в графический пайплайн. Сама NVIDIA предлагает множество вариантов взаимодействия классических методов отрисовки 3D-изображения с прогрессивными.
Battlefield V
В детище DICE и EA трассировка работает на полную: гифкой можно любоваться бесконечно долго, подмечая новые детали. Отражение в стёклах трамвая, рассеивание света на горизонте, правильное самозатенение и поведение материалов. Красота!
Metro Exodus
Сложно догадаться, включена трассировка или нет. Но если сравнить со следующим кадром — всё станет ясно
Посмотрите на тени по краям изображения — они насыщенные и глубокие. На предыдущем скриншоте в этих местах были непонятные засветы. Вот оно — честное освещение. Со следующими кадрами сами разберётесь?
Shadow of the Tomb Raider
[embedded content]
Помимо классических улучшений в духе «картинка помягче, свет получше, честные отражения», создатели Shadow of the Tomb Raider применили трассировку для одной из сложнейших операций — расчёта динамических теней для подвижных точечных источников освещения. Лучше всего это заметно в ролике выше. Но так ли необходимы Ларе Крофт подобные украшательства? Зависит от сцены. Правильно выстроенный свет задаёт атмосферу. К сожалению, построить геймплей на прятках в таких тенях пока невозможно: слишком малый процент проникновения технологии.
DLSS
Понять принцип действия DLSS сложно. Во-первых, у него два разных алгоритма работы (но нас интересует тот, что повышает производительность). Во-вторых, это не замена классическому MSAA. Мультисэмплинг применяется в первую очередь для улучшения качества, большей гладкости и чёткости картинки за счёт применения дополнительных, то есть сверх необходимого, ресурсов. Deep Learning Super Sampling — наоборот, про достижение «обычного» результата малой кровью. В-третьих, DLSS надо «учить» каждой новой игре.
Как это делается, зачем, насколько качественно — всё это своеобразный чёрный ящик. Мы можем лишь наблюдать результат на экране.
Battlefield V
Тот случай, когда DLSS применён по делу и качественно. Здесь он активирован
Тут выключен. Найдёте разницу?
Metro Exodus
Metro Exodus использует DLSS в режиме «улучшения производительности». Увеличения fps в таких условиях мы не увидели
Зато картинка говорит сама за себя
На тёмных локациях fps действительно растёт, но ценой некрасивых артефактов…
Просто посмотрите на искры от выстрелов. А ведь они перед глазами постоянно!
В реальных случаях счётчик fps при этом не особо вырос — и вот почему. Работа Deep Learning Super Sampling сопряжена с загрузкой тензорных ядер, которых в текущих моделях NVIDIA Turing не сказать, что много. Поэтому NVIDIA ограничила применение DLSS, и выставила ограничения: в какой конфигурации его можно включать, а в какой нет — так работа DLSS перестаёт быть «бутылочным горлышком», производительность ограничена уже общими возможностями видеокарты. Проще говоря, AI-апскейлинг нужно включать, когда GPU забит задачами под завязку и фреймрейт падает ниже комфортных величин. Ещё бы он автоматически отключался, когда fps выше 60…
Port Royale Benchmark
Бенчмарк Port Royale был создан NVIDIA и 3DMark для тестирования рейтрейсинга. Он же поддерживает DLSS, причём в наиболее интересном варианте: с акцентом на качество картинки
fps по сравнению с TAA-версией (прошлый кадр) упал, но посмотрите на чёткость и проработку деталей! Следующие два слайда в комментариях не нуждаются
TAA-сглаживание
DLSS в режиме качества
Если применять Deep Learning Super Sampling в режиме улучшения качества картинки, ни о каком улучшении производительности говорить не приходится. TAA-алгоритм отрабатывает с большим числом артефактов, зато намного шустрее. При этом, что немаловажно, мы смотрим вырванный из видеопотока фрагмент. Разумеется, при 48 fps все огрехи изображения гораздо заметнее, чем небольшие артефакты от кадра к кадру при 80 fps. Иными словами, преимущества DLSS над обычными алгоритмами определённо есть. Однако правильно пользоваться технологией геймдеву ещё учиться и учиться.
В целом DLSS создавалась как технология поддержки. В NVIDIA понимали, что первое время у младших «Тьюрингов» (RTX 2060 и 2070) будут проблемы с трассировкой. Но не пускать технологию в массы — это равносильно её смерти. Ускорение вычислений за счёт незначительного ухудшения качества — терпимый компромисс. Главное — не включать DLSS в разрешении ниже, чем 2560×1440. А в Metro Exodus про неё лучше вообще забыть.
VRS
Адекватно оценить Variable Rate Shading сложно — на скриншотах разницы практически нет, ведь в статичных сценах VRS не применяется. Лучше всего смотреть лично, на хорошем дисплее, в экшене с кучей ярких сцен. Например, запустив Wolfenstein II: The New Colossus — тут фишку добавили патчем. В ролике ниже — авторы боевика вместе с экспертами Digital Foundry демонстрируют, как меняется картинка с этой технологией:
[embedded content]
Сама идея не нова, в той или иной степени её применяли и до NVIDIA. Ещё первая Crysis использовала разное количество вычислений для объектов с Motion Blur. При аккуратной работе и грамотной настройке VRS экономит ресурсы ПК при построении сложных сцен — а геймерам только того и надо: меньше тормозов, больше красоты на дисплее.
Скрипач не нужен
Ну что, есть ощущение некстгена от всех этих штук? Чувствуете, как всё в корне изменилось? Не очень? Это закономерно. Прогресс замедлился — каждый следующий шаг к фотореализму даётся всё труднее. И дело не в дороговизне инноваций. Просто чем круче и сложнее технология, тем дольше ААА-студии учатся ею пользоваться.
При каждом серьёзном графическом рывке индустрия несколько лет к нему адаптируется. Надо не только переписать движки, научить их новым трюкам, но и кропотливо трудиться над игровыми ассетами, оптимизацией и финальной картинкой. Поэтому отсутствие массового прорыва в первый год — закономерность. Единичные хиты потихоньку тянут прогресс на себе. Вспомните ту же Crysis с DirectX 10.
Кроме того, пользовательский опыт не должен разительно отличаться для владельца GTX 1080 Ti и условной RTX 2060. Поэтому разработчикам приходится делать так, чтобы их релиз выглядел круто и на прошлогодней карте за 800 баксов, и на свежей «бюджетке» за $300. Всё это требует удвоенных затрат финансов и времени на оптимизацию.
Забавно, что вопли в духе «лучи не нужны» слышны не первый год. Помните переход от девятого DirectX к десятому, унифицированной шейдерной архитектуре и всему тому, что нынче считается мейнстримом?
Тогда владельцы видеокарт, устаревших в один день, тоже кричали, что всё это маркетинговые уловки, а для гейминга хватит и Windows XP. Однако Xbox 360 и Crysis доказали миру, что за новой архитектурой — будущее. И ничего, живём, радуемся красивой картинке. Пару лет назад каждый кадр следующего видео обсчитывался бы по несколько минут.
[embedded content]
То же самое и сейчас. Можно предположить, что авторы Battlefield V и Shadow of the Tomb Raider сотрудничали с NVIDIA на этапе проектирования самой технологии. Отсюда и тесная интеграция трассировки в их графический пайплайн, работа на 100% и приятный глазу результат, пусть и не очень заметный по сравнению с настройками на «ультре».
В Metro Exodus заметно, что прикручивали рейтрейсинг в последний момент. Да, в отдельных сценах RTX On выглядит лучше, чем RTX Off. Но вот трассированных отражений нет нигде, да и эффект трассировки попадается на глаза куда реже, чем в играх ЕА и Square Enix.
Массовое применение DLSS пока под вопросом. Сегодня результат по большей части неудовлетворительный и неизвестно, появится ли аналог у AMD.
С надеждой на светлое будущее
До полноценного принятия Ray Tracing пройдут годы, однако это трудный и болезненный шаг, который нужно было сделать. Смелость NVIDIA достойна уважения. Посмотрим, что предложит архитектура AMD Navi — она дебютирует на консолях Microsoft и Sony следующего поколения. От этого зависит, что войдёт в мейнстрим, а что останется уделом ПК-энтузиастов ещё на несколько лет. Как минимум до Pro-версий грядущих приставок.
Самый большой каталог товаров для покупки в интернете! http://acvkusa.ru/
Сообщение Революция или фиаско? Тестируем RTX после патчей и улучшений появились сначала на Каталог товаров..
from Каталог товаров. https://ift.tt/2F9J5H2
via IFTTT
Комментариев нет:
Отправить комментарий