Тест RTX: есть ли будущее?

В последнее время нас все чаще стали спрашивать про технологию трассировки лучей: как работает, в каких условиях, на что влияет, да и на каких картах. Мы решили сделать небольшое видео о технологиях RTX на примере GeForce 2070 SUPER. В первой части видео поговорим о самих технологиях (RTX, DLSS, SHARP), а второй – любимые вам тесты с включенными и отключенными технологиями.

Чтобы пропустить текст сценария и перейти к тестам и графикам - нажмите на ссылку.

Уже больше года прошло с нашумевшего и принятого не совсем однозначно релиза RТХ серии карт NVIDIA. Было много негативных отзывов о ненужности новых технологий и растрате транзисторного бюджета чипа. Не меньше встречалось и восторженных комментариев от тех, кто попробовал новинки в деле. Равнодушных точно не осталось!

Этим летом NVIDIA обновила линейку RТХ, выпустив карты с приставкой супер для всех версий, исключая флагмана Ti. Карты получили улучшенную производительность за счёт увеличения количества шейдерных, тензорных и RT блоков или, как в случае с 2060, ещё и увеличенный объём набортной памяти.

Заманчиво выглядит вариант 2070 супер: высокая классическая производительность чипа и приличная оснащённость тензорной и RТ частей. Если вдаваться в подробности, то 2070 супер даже не улучшенная версия 2070, а скорее упрощённый вариант 2080.

Inno3D GeForce RTX 2070 Super Gaming OC X2: крупная карта с массивным радиатором и смелым дизайном пластикового кожуха. За охлаждение отвечают 2 вентилятора, хотя длина видеокарты позволила бы разместить и три, но такой вариант производитель предпочёл выделить в отдельную модель с индексом х3 температуры в нагрузке - 65-67 градусов, однако порог выхода вентиляторов на высокие обороты мог быть и дальше.

Шум системы охлаждения умеренный и не раздражает, карту можно даже назвать тихой.

Частоты ядер стабильно выше 1900 МГЦ в играх. Бэкплейт украшен принтами и надписями.

Рассмотрим производительность карты в наиболее подходящем для неё разрешении 1440p.

В тестовом стенде использовался Intel i9 9900к с разгоном до 5 ГГц по всем ядрам, быстрая оперативная память с частотой 4400 МГц и оптимальными таймингами, всё чтобы не ограничивать возможности видеоадаптера.

Battlefield V

Сразу после релиза понаблюдать вершину прогресса можно было только в отражениях на отполированных боках автомобилей или в лужах на полях сражений Баттлефилд5

Сложно упрекнуть разработчиков в том, что получив в распоряжение новые возможности, они немного переигрывали с отражающими способностями всего вокруг, к тому же задача перед ними скорее всего стояла именно заявить как можно ярче эти новшества.

С настройками ультра и DXR отражениями в максимальном положении, карта Inno3D Gaming OC X2 выдаёт комфортные для сингл режима фпс. Взрывы, вспышки выстрелов, закатное солнце исправно отражаются в лужах, отполированном стрелковом и холодном оружии.

Также нельзя не согласиться с теми, кто утверждал, что в онлайн шутере важнее выдаваемое количество фпс и без красивых отражений можно обойтись, они не сильно меняют общее впечатление от игры.

Рост фпс ощутим и, если снизить настройки до уровня, соответствующего вашим киберспортивным навыкам - можно получить любое нужное количество обновлений кадра в секунду.

Shadow of the Tomb Raider

Другим большим проектом c поддержкой трассировки стала очередная сага о похождениях Крофт, новые подземелья Лара нашла далеко от Тамбова, в живописных местах. В игре разработчики постарались использовать по максимуму возможность реализовать натуральные тени с помощью РТ технологии.

При активации ультра уровня построения теней с помощью трассировки FPS проседает в сценах с большим количеством источников света, но остаётся на комфортном уровне для синглплеерного проекта с максимальными настройками качества графики в 1440п. Естественность теней с использованием новых технологий проигнорировать нельзя - их приятно разглядывать в статичном плане, и они изрядно добавляют натуральности игровой картинки в динамике.

Мягкие тени можно было прорисовать и без РТ, но для каждого объекта пришлось бы помучаться, рейтрейсинг позволяет получить естественный результат автоматически и для всех источников света.

Ещё одним успешным использованием тензорных блоков является технология ДЛСС, при её активации рендеринг картинки идёт в меньшем разрешении и с помощью новой технологии картинка преобразуется в необходимый для вывода на экран размер, что же в апскейле нового спросите вы? То, что для преобразования картинки используются специально натренированные нейросети, для каждой игры суперкомпьютеры НВИДИА обучают алгоритм делать это максимально хорошо для типичных данных именно этого проекта. Результат работы обученной сети на порядки лучше простого алгоритма апскейла. Если сразу после релиза встречались негативные отзывы на работу технологии - то сейчас настроения сменились на противоположные. Картинка с ДЛСС если и хуже, то только в покадровом сравнении на приближённых участках. В динамике ощутить отличия всё сложнее, показатель Фпс ощутимо увеличивается

Прекрасно работающий отдельно механизм повышения резкости изображения отлично дополняет ДЛСС. совместная их работа даёт отличный результат, особенно если не изматывать себя сравнением скриншотов в максимальном приближении. Image Sharpening выполняет работу практически без потери производительности.

Control - проект с отлично реализованными новыми функциями. В 1440П с максимальными настройками графики и включенной трассировкой, количество отрисованных кадров в секунду на 2070 супер совсем не супер, но активация DLSS и фильтра резкости поднимают фпс до комфортного значения с почти незаметным ухудшением картинки.

Если сопоставить производительность в одном статичном плане, то получим такие значения:

Без трассировки активация ДЛСС и фильтра резкости даёт прибавку фпс почти в 73%, без Sharpering рост производительности более 80%

С использованием RТ ФПС проседает ниже 40, ДЛСС поднимает частоту кадров до 66, даже выше уровня без использования лучей. В процентном соотношении рост совместного использования ДЛСС и Sharpering составил 64%, без фильтра резкости – почти 70%.

Интерьеры офисного здания с большим количеством отражающих поверхностей, атмосферное освещение - благодатная среда для RТХ. Отражения будут и без RТ, но хотя бы раз попробовав новое, вы точно захотите повторить. Прелесть технологий не в красивых скриншотах с отражениями: правильно построенные картинки, особенно в движении, лучше воспринимаются подсознательно, Мозг автоматически больше доверяет поступившей от глаз информации если она не расходится с привычной ему физической моделью. погружение в игровой процесс восхитительное, а происходящее на экране воспринимается гораздо реальнее.

Технологии трассировка лучей появилась давно, но, из-за ресурсозатратности построения картинки с её использованием, применялась она там, где не требовалось получить результат в реальном времени. Технологической революции не произошло и с появлением РТХ карт НВИДИА, честная обработка построения всех эффектов требует колоссальных вычислительных затрат, но RT ядра значительно разгружают GPU: карта занимается опорными вычислениями, а промежуточные усреднённые результаты получаются как раз c использованием RТ ядер. В итоге производительность падает, но гораздо меньше, чем на лишённых специальных блоков картах.

С уверенностью можно сказать, что будущее за технологиями трассировки в реальном времени, как конкретно они будут реализованы это ещё вопрос. В настоящее время поддержка лучей реализована далеко не во всех играх, но разработчики всё чаще заявляют о присутствии RТ в их проектах, Например, Cyberpunk2077, ожидаемый весной 2020 года, рекламируется с широкой поддержкой новых технологий. Следующее поколение консолей обещает трассировку, а это значит, что большинство проектов будет выходить уже с лучами!

Обратной стороной вау эффекта от Рэй-трейсинга являются высокий требования к видеокарте, 2070супер является чуть ли не минимальным вариантом для возможности поиграть в 1440p с использованием новых функций, а не только полюбоваться на картинку в статике.

Хорошей новостью стал уровень цен на новинки с приставкой супер – они фактически заменяют в прайс-листе своих предшественников, покупатель получит больше производительности за ту же цену!

Довольно лирики, посмотрим на сухие цифры производительности с разными режимами RT и полным мониторингом в играх. Данные сведём в диаграммы, что позволит наглядно представить разницу/

Во всех режимах трассировки лучей производительность падает более чем на 40%, активация DLSS сокращает падение FPS до трети ценой снижения детализации.

Большое количество отражающих поверхностей и Высокий уровень RTX снижают количество отрисованных кадров почти вдвое, средний уровень нагружает видеокарту меньше – количество FPS снижается на 26%. DLSS почти полностью отыгрывает падение производительности, но без фильтра резкости присутствует ухудшение картинки.

Высокий и Ультра уровни RTX снижают среднее значение FPS на 23 и 33 % соответственно, влияние на редкие события меньше. DLSS исправно работает и повышает производительность

На первом отрезке встроенного теста трассировка лучей снижает уровень фпс на 36-37 %, причём Ультра и высокие режимы практически не отличаются в производительности

Второй отрезок содержит большее количество сложных теней, и активация RT роняет число кадров более чем на 50%.

В заключительной части теста активация трассировки сильнее всего сказалась на редких событиях, снижение производительности до 44% при ультра уровне RTX.

DLSS исправно работал на протяжении всего теста и немного разгружал GPU.

Грамотная реализация трассировки поднимает уровень реализма происходящего на экране и погружает в тёплые воспоминания.

Падение производительности не велико и укладывается в 97% :)

А если серьёзно - Q2VKPT (quake II с трассировкой) стал первым проектом с такой полной реализацией всех видов отражений и динамического освещения path-tracing, которые до этого использовались в киноиндустрии, отсюда и такая нагрузка на видеоадаптер.