Обзор игры Battlefield V с поддержкой DXR и технологии NVIDIA RTX

Введение

     Если у вас ощущение дежа-вю, то это, возможно, потому, что вы уже читали обзоры, посвященные Battlefield V – но еще без поддержки DirectX Raytracing и NVIDIA RTX. С тех пор произошло три важных события: компания Microsoft наконец выпустила Октябрьское обновление-2018 для Windows 10 (которое содержит API DirectX Raytracing), EA-DICE в тот же день выпустили патч к игре с поддержкой DXR, а NVIDIA выпустила WHQL-драйверы GeForce 416.94, обеспечивающие оптимизацию игры с RTX.

     Управление опциями DXR в версии DICE осуществляется двумя кнопками: одна позволяет включить или выключить DXR, а другая – выбрать уровень детализации отражений, построенных методом трассировки лучей: низкий, средний, высокий или ультра. Чтобы воспользоваться этими настройками, необходимо выполнить все требования к программному и аппаратному обеспечению, которые подразумевают наличие видеокарты NVIDIA Turing GeForce RTX или Quadro RTX, обновление Windows 10 до версии 1809 (то есть установку Октябрьского обновления-2018) и применение новых патчей Battlefield V и драйверов GeForce; для активации DXR нужно запустить игру в режиме DirectX 12.

     Для этого обзора мы протестировали карты GeForce RTX 2080 Ti, RTX 2080 и RTX 2070 с включенной опцией DXR при различных уровнях детализации DXR-отражений на трех разрешениях: 1080p, 1440p и 4K Ultra HD. И для сравнения мы возьмем результаты "без RTX", полученные на старой версии Battlefield V.

Скриншоты

     В Battlefield разработчики решили использовать рейтрейсинг для усиления реалистичности картинки только в части отражений. Все остальные элементы изображения строятся традиционными методами. Визуально технология RTX значительно улучшает качество отражений. Эффект заметно отличается от того, который дают карты отражений (reflection map) при растеризации, и достигается в режиме реального времени. Вы видите свое собственное отражение не только в зеркале, но и на других отражающих поверхностях, таких как корпус автомобиля или оконные стекла. В 3D-графике изображать отражения начали с появлением DirectX 9.0c, применяя различные хитрые приемы; например, повторное использование данных с экрана и отрисовка по ним изображения на отражающей поверхности (отражение области экрана, screen space reflection). Этот подход во многих случаях неприменим, поскольку таким способом можно отразить только предметы, которые в данный момент уже присутствуют на экране. Зеркала (которые дают только отражение от плоской непрозрачной поверхности) создавались с помощью "порталов", которые по сути повторно изображали сцену, видимую с позиции зеркала, и затем зеркально переворачивали ее. Метод порталов практически невозможно применить в случае с другими отражающими поверхностями: особенно сложно создать объемный эффект "зала зеркал", а также воспроизвести отражение от неплоской поверхности, которая искажает исходный образ. Можно было бы исказить отражение «перед» отражающей поверхностью, но это будет неточно и потребует от машины больших затрат.



     Оконное стекло отражает антураж, находящийся позади игрока, что ранее (до появления RTX) было невозможно. При этом вы видите и предметы, расположенные за стеклом, реалистично совмещенные с отражениями.




     Здесь вы видите хорошие примеры пространственных отражений от блестящего корпуса автомобиля. Это определенно выглядит более реалистично, чем красный автомобиль в демо-ролике RTX. Тут видно, как каждый участок поверхности по-своему отражает образ вашего игрового персонажа. Такого эффекта нельзя добиться путем простого искажения плоского отражения. Вы даже можете увидеть оружие, которое держит персонаж!



     В этих сценах, как можно заметить, для отражения вашего персонажа недостаточно освещения, а в комнате за оконным стеклом слишком темно.



     Здесь обратите внимание на мизансцену: горящий грузовик слева и автомобиль справа. На корпусе автомобиля вы видите красное отражение, которое является отражением красной отделки на открытой дверце автомобиля.



     Теперь мы переместились вправо и стоим перед автомобилем, а горящий грузовик находится позади нас. Обратите внимание на слабые отсветы пламени немного выше прицела. А также на то, что отражение красной отделки дверцы исчезло, поскольку не является предварительно заготовленным художественным эффектом.

Сравнение настроек RTX Low vs. RTX Ultra

     Ниже приведены сравнительные иллюстрации самых низких (Low) и самых высоких (Ultra) настроек отражений DXR. Иллюстрации слева соответствуют уровню Low, справа – Ultra. При переходе на уровень Low вы не потеряете слишком много в части реалистичности картинки, но значительно снизите потери в части производительности.

Графические настройки DirectX Raytracing

     Большая часть показанных здесь настроек не изменялась. Мы только включили новую опцию DXR и варьировали уровень качества DXR-отражений.



     Опция "DXR Enabled" стала доступной после выхода последнего патча Battlefield V, и, как уже было сказано, для ее активации помимо этого патча вам понадобится также видеокарта серии GeForce RTX, Октябрьское обновление-2018 для Windows 10 и драйверы NVIDIA 416.94. Кроме того, Battlefield V с DXR должна запускаться в режиме DirectX 12.



     Доступные уровни качества отражений в DXR: Low, Medium, High и Ultra.

Тестовая конфигурация системы

Процессор	Intel Core i7-8700K @ 4.8 ГГц (Coffee Lake, кэш 12 МБ)
Материнская плата	ASUS Maximus X Code Intel Z370
Память	G.SKILL 16 ГБ Trident-Z DDR4 @ 3866 МГц 18-19-19-39
Накопитель	2x Patriot Ignite 960 ГБ SSD
Блок питания	Antec HCP-1200 1200 Вт
Дисплей	Acer CB240HYKbmjdpr 24" 3840x2160
Система охлаждения CPU	Cryorig R1 Universal с двумя вентиляторами 140 мм
Операционная система	Windows 10 64-разрядная с Октябрьским обновлением-2018
Драйверы	NVIDIA: 416.94 WHQL for RTX Testing NVIDIA: 416.81 WHQL for Other NVIDIA cards AMD: Catalyst 18.11.1 Beta

     Результаты бенчмарков из других обзоров сравнимы с нашими только при условии использования такой же системной конфигурации.

Использование видеопамяти

     Включение DirectX Raytracing увеличивает используемый объем памяти примерно на 1,0-1,5 ГБ сверх обычного. Но даже тогда он остается в пределах 8 ГБ.

Производительность

Заключение

     Технологии DirectX Raytracing и NVIDIA RTX представляют собой такой же амбициозный проект, как Ageia PhysX (который впоследствии приобрела и популяризировала NVIDIA). И подобно PhysX, DXR на начальном этапе внедрения тоже сталкивается с множеством «болезней роста». Он требует от вас не только Windows 10, но обязательно последнюю ее версию – "Октябрьское обновление-2018". И когда мы успешно справляемся со всеми подготовительными мероприятиями и запускаем DXR, нас встречают удивительные результаты. Производительность флагманской карты GeForce RTX 2080 Ti при первом же запуске DXR на разрешении 1920x1080 уменьшилась вдвое; мы не думали, что для настроек качества DXR-отражений DICE по умолчанию установит уровень Ultra (на выбор предлагаются также уровни Low, Medium и High).

     Очень важно понимать, что методы DXR не распространяются на всю сцену целиком. Все изображения в Battlefield V, даже при включенной опции DXR, строятся и выглядят точно так же, как и в режиме обычного рендеринга с DirectX 12. Единственное исключение – поверхности, которые разработчики обозначили как "отражающие". Когда строится одна такая поверхность, для точного воспроизведения отражений используются необходимые данные сцены и алгоритмы трассировки лучей, в результате чего получается изумительный эффект – по реалистичности превосходящий все, что мы видели когда-либо раньше.

     Однако, действие Battlefield V по большей части происходит не в городской обстановке, и вероятность того, что вы встретитесь с отражающими поверхностями природного происхождения, достаточно мала; исключение составляет Роттердам, где много тех самых автомобилей и витрин, о которых шла речь в примерах. Но DXR в любом случае бьет по производительности – независимо от того, присутствуют на экране блестящие поверхности или нет.

     По нашему субъективному впечатлению, DXR вносит сравнительно небольшой вклад в общую картину игры, которая и без DXR выглядит отлично. К тому же нет существенной визуальной разницы между настройками DXR Ultra и Low, и вы можете еще раз сами проверить наши скриншоты. С другой стороны, это означает, что вы можете выставить "низкие" настройки RTX для сохранения лучшей производительности и при этом все-таки получить RTX-эффекты. С объективной точки зрения, реализация RTX в Battlefield V – это разновидность минимализма: отражения, построенные методом трассировки лучей, просто фантастически реалистичны, но рейтрейсинг заключает в себе гораздо больше возможностей; например, с помощью RTX можно реалистично воспроизводить свет и тени (и другие разработчики уже работают над этим).

     Производительность карты RTX 2080 Ti снижается примерно на 58% просто при переключении в режим DXR, и ситуация в целом не улучшается при переходе с уровня настроек Ultra на уровень High или Medium. Улучшение наблюдается только на уровне Low (минус 44% по сравнению с исходной производительностью). RTX съедает более 50% производительности на разрешении 1080p, где карте удается всего лишь удерживать высокую частоту кадров – в районе 60 fps. На разрешении 1440p переход на уровень Low также улучшает производительность; однако частота кадров при настройках Ultra, High и Medium в целом остается в районе 45 fps, и это мы все еще говорим только про RTX 2080 Ti! Перейдя на разрешение 4K UHD, мы начинаем осознавать всю тяжесть ситуации. Игровой процесс еле-еле обеспечивается частотой кадров в районе двадцати с чем-то кадров в секунду в режиме DXR Ultra/High/Medium и выходит на 44 fps только при уровне настроек Low. А без RTX мы летели бы со скоростью 88 fps!

     Карта GeForce RTX 2080 аналогичным образом на разрешении 1080p теряет 60% своей частоты кадров, опускаясь с приемлемого для 120 Гц-дисплея уровня 138 fps до 54 fps, что уже едва-едва дотягивает до уровня дисплея с частотой обновления 60 Гц. На разрешении 1440p частота кадров падает со 111 fps до 39 fps – играть еще можно, но потери производительности составляют целых 64%. Результат на разрешении 4K UHD болтается в районе неудовлетворительных оценок – около 22 fps, что, прямо скажем, не подходит для онлайн-геймплея со многими партнерами. Карта RTX 2070 в режиме включенной опции RTX опускается до показателей уровня GTX 970: на разрешении 1080p – более-менее нормально, на 1440p – уже с натяжкой, а на 4K UHD играть практически невозможно; это очень разочаровывающий результат, поскольку RTX 2070 широко рекламируется в качестве потенциально наиболее популярного SKU из этой серии по причине своей относительной дешевизны.

     Еще одна проблема, которая имеет место конкретно в случае Battlefield, заключается в том, что DirectX Raytracing разработан на основе DirectX 12, который не совсем гладко осуществляет рендеринг в Battlefield 5, причем эти заминки были замечены еще в BF1; и полностью решить эту проблему разработчики так и не смогли.