У 2015 році вийшла перша частина Dying Light, яка вдало поєднувала ідею виживання у світі зомбі із паркуром. Гра виявилася успішною та зібрала велику армію фанатів. Після кількох років активної підтримки з випуском додаткового контенту студія Techland представила повноцінну другу частину, що моментально увірвалася в топи продажів. Паркур став зручнішим і видовищнішим, подача історії більш кінематографічною, а світ цікавішим для дослідження. Графіку підтягли до сучасних стандартів і навіть додали трасування променів.
Ми вирішили детально вивчити особливості трасування променів у Dying Light 2 Stay Human. Оцінимо візуальні зміни у графіку при різних режимах трасування та порівняємо продуктивність на прикладі кількох відеокарт.
Dying Light 2 Stay Human базується на рушії C-Engine, який є розробкою Techland. Гра може працювати в середовищі API DirectX 11, DirectX 12 та DirectX 12 Ultimate. Передбачено профіль високої якості графіки без трасування, який за замовчуванням включає DirectX 11. У режимі DirectX 12 можна додатково включити асинхронні обчислення, що теоретично має забезпечити невелике прискорення на сучасних відеокартах. Насправді різниця між DirectX 11 та DirectX 12 на рішеннях актуального покоління мінімальна. Для графіки з променями передбачено два профілі — «Трасування променів» та «Висока якість трасування». Порівняння графіки та продуктивності проведено у цих трьох режимах.
У грі п'ять ефектів, пов'язаних із трасуванням променів:
- Тіні від сонця (м'які тіні)
- Модель затінення (Ambient Occlusion)
- Глобальне освітлення (Global Illumination)
- Віддзеркалення
- Світло від ліхтаря
При виборі звичайного профілю рейтресингу активуються лише м'які тіні та просунута модель затінення із трасуванням, а деякі інші параметри знижуються до середнього рівня. Очевидно, це компромісний режим із невеликим падінням продуктивності щодо звичайної графіки. При якісному профілі трасування активні всі ефекти за найвищої якості інших параметрів.
Порівняємо картинку в декількох сценах за різних налаштувань графіки. Порівняння проведено на базі відеокарти MSI GeForce RTX 3080 Suprim X 10G з роздільною здатністю 2560x1440. Використовувалися стандартні профілі якості трасування.
Нижче наведено скріншоти при різних настройках. Порівнювати їх краще у повноформатному вигляді.
Увімкнення трасування помітно змінює міську локацію. При звичайному режимі рейтресингу посилюються всі тіні та повністю змінюється відображення дерев. Краще передається нерівномірність затінення гілок, але зникає ефект напівпрозорого листя. Є розмиття контурів тіней (помітно у правій частині кадру) та посилення тіней на стику об'єктів. У режимі максимальної якості рейтресингу інтенсивність тіней менша, сцена виглядає м'якшою та приємнішою.
Далі розглянемо приклад з вечірнім освітленням.
Звичайне трасування відразу посилює всі тіні. Заодно змінюється сприйняття покриття на даху, а трава виглядає інакше. Тут сцена з трасуванням однозначно виглядає живіше, а перехід до максимальної якості доводить картинку до оптимального рівня, коли є відчуття м'якого вечірнього світла без перенасичених тіней.
Для наочності нижче пряме порівняння фрагментів зі звичайною графікою та якісним трасуванням.
З променями всі поверхні світліші, є блиск на склі, краще передається відчуття об'єму у рослинності. Різниця у сприйнятті цієї сцени є значною.
Переходимо до іншого прикладу.
Звичайне трасування розмиває контури тіней і затемняє зони, заховані від прямого сонячного проміння. Максимальна якість додає ефект відбитого світла, що робить сцену світлішою та ближче до першого кадру. Додається нерівномірність в освітленості верхніх балок, підвішених ліхтариків, ящиків та інших об'єктів, що надає їм додатковий об'єм. Також з'являються відблиски від світла на склі.
Оцінити зміни в сцені при переході від звичайної графіки до максимальної якості трасування можна за анімованим порівнянням:
Звичайний режим трасування часом дає неоднозначний ефект, тому слід розібратися з нюансами. Переваги цього режиму добре помітні по нижньому порівнянню з тінню від дерева.
З променями чіткіші контури тіні від ближніх гілок і розмиті від далеких.
Багато сцен виглядають занадто темними, якщо трасування активне тільки для ефекту м'яких тіней та Ambient Occlusion. Коригувати це дозволяє глобальне освітлення на основі трасування. Як приклад сцена, де за повної якості трасування спочатку відключено ефект глобального освітлення (Global Illumination).
Як бачимо, саме Global Illumination є критично важливим для коректного відображення тіней. Global Illumination доповнює Ambient Occlusion, створюючи реалістичне затінювання сцени з урахуванням відбитого та непрямого світла. Це позбавляє надмірної «темряви» і краще передає нерівномірність в освітленості об'єктів.
Як справи з віддзеркаленням? Трасування впливає на калюжі, скло та деякі блискучі поверхні. Не впливає на великі водні простори (річки тощо), як у Far Cry 6. Для наочності кілька прикладів нижче.
У ближній калюжі з'являються контури навколишніх дерев, а далекі калюжі у темній зоні втрачають блиск.
На темному склі з'являються контури навколишнього світу і відблиски на поверхні виглядають інакше.
Далі поговоримо про продуктивність у різних режимах.
Учасники тестування
Для порівняльного тестування залучено три відеокарти топового сегмента:
Рішення Nvidia представлені моделями MSI з покращеними характеристиками.
Ці відеокарти оснащені потужним охолодженням та працюють із заводським прискоренням.
Тестовий стенд
Конфігурація тестового стенда така:
- процесор: Intel Core i9-9900K;
- система охолодження: be quiet! Silent Loop 280mm;
- материнська плата: Asus Rog Maximus XI Formula;
- пам'ять: Kingston Fury Renegade KF436C16RB1K2/32 (DDR4-3600);
- системний диск: Kingston SSDNow UV400 480GB;
- додатковий диск №1: Kingston A2000 NVMe PCIe 1000GB;
- додатковий диск №2: Kingston KC2000 NVMe PCIe 1000GB;
- корпус: Antec NX800;
- блок живлення: Antec HCG850 Gold;
- монітор: ASUS PB278Q (2560х1440, 27 ");
- ОС Windows 10 Pro x64;
- драйвер AMD Radeon Adrenalin Edition 22.2.1;
- драйвер для NVIDIA GeForce 511.79.
Тестування проводилося шляхом повтору пробіжки певним маршрутом. Для тестування обрано локацію з особняком та басейном з прологу.
Залучено стандартний профіль якості High у звичайному режимі та стандартні профілі якості з трасуванням. У важких режимах залучені технології масштабування Nvidia DLSS та AMD FSR.
Результати тестування
Спочатку проведемо невелике дослідження продуктивності у різних API. Нижче порівняння трьох відеокарт при однаковій якості графіки в DirectX 11 та DirectX 12.
Практично ідентичні результати у тестовій сцені. GeForce RTX демонструє невеликий зріст результатів у DirectX 12, а Radeon краще в DirectX 11, але це мізерна різниця. Примітно, що в старому API у сцені використовується менше ніж 4 ГБ відеопам'яті, а в новому API понад 7 ГБ. І у разі слабких відеокарт із малим обсягом пам'яті однозначно вибирайте DirectX 11.
Тепер подивимося на продуктивність кожної відеокарти у звичайному режимі та з трасуванням променів.
Старша MSI GeForce RTX 3080 видає чудову частоту кадрів у будь-яких режимах при форматі Full HD. Спостерігається дворазове падіння продуктивності при переході від звичайної графіки до повного набору ефектів рейтресингу. Завантаження відеопам'яті у найважчому режимі перевищує 8 ГБ.
MSI GeForce RTX 3070 Ti демонструє відмінні результати зі звичайним трасуванням, але при повному наборі ефектів можуть бути некомфортні просідання. Вийти на високу частоту кадрів можна з масштабуванням DLSS, але чіткість картинки Full HD від цього постраждає.
Відеоадаптер AMD з трасуванням справляється гірше за GeForce RTX 3070 Ti, йому не вдається забезпечити 60 кадрів навіть у звичайному режимі рейтресингу. Масштабування AMD FSR підніме частоту кадрів, але в якісному режимі все одно будуть серйозні просідання.
Переходимо до вищої роздільної здатності 2560x1440.
MSI GeForce RTX 3080 Suprim X 10G легко видає 100 кадрів при стандартній графіці та до 60 з простим трасуванням. Щоб грати з найкращою якістю променів, доведеться включати масштабування. Але тут досить якісного режиму DLSS, у якому картинка мінімально відрізняється від повноцінного 1440p. У найважчому режимі гра може завантажувати всю пам'ять GeForce RTX 3080. Втрати продуктивності при переході від звичайної графіки до Ray Tracing High до 2,7 раза за мінімальними показниками. DLSS Quality забезпечує прискорення 60-80% для найважчого режиму.
MSI GeForce RTX 3070 Ti Gaming X Trio приблизно на 30% слабший за старшого товариша. Якісний режим інтелектуального масштабування Nvidia DLSS витягує такий формат при звичайному трасуванні, для максимальної якості з комфортним fps доведеться включати збалансований режим або миритися з періодичними просіданнями продуктивності.
Представник AMD при спробі активації трасування у високій роздільній здатності демонструє слайд-шоу. Масштабування AMD FSR при якісному режимі не рятує ситуацію, необхідно далі знижувати якість. При цьому AMD FSR Balanced вже передбачає множник 1,7x, тобто роздільну здатність 1505×847 на вході, що забезпечить повноцінне «мило».
На тлі отриманих результатів ясно, що формат 4K доступний лише найпотужнішим відеокартам. Він стане фінальним випробуванням для MSI GeForce RTX 3080.
За звичайної графіки відеокарта трохи не дотягнула до 60 кадрів. Увімкнення DLSS Quality забезпечує прискорення на 33-50%. Поєднання звичайного трасування та DLSS Balanced дозволяє отримати близько 50 кадрів, для повного комфорту доведеться вмикати DLSS Performance. Продуктивність в 4K з променями можна порівняти з Cyberpunk 2077.
Висновки
Трасування променів помітно впливає на графіку в Dying Light 2 Stay Human. Максимальна якість трасування приємно змінює сцени зі складним затіненням та освітленням, краще підкреслюючи спрямованість світла та враховуючи вплив відбитого світла. Місцями це значно посилює відчуття глибини кадру та надає додатковий об'єм об'єктам. Трасування для відбиття не впливає на великі водні простори, тільки на калюжі та скло, що у міських декораціях теж помітно. Звичайний профіль трасування дає неоднозначний ефект через занадто насичені темні тіні. Тому оптимальним рішенням буде зупинитись на максимальній якості трасування або грати у звичайному режимі без променів, якщо не вистачає потенціалу відеокарти.
Вимоги із трасуванням серйозні, на рівні найважчих сучасних ігор. Рішення Nvidia є найкращим вибором для таких налаштувань. Протестовані відеокарти MSI GeForce RTX 3080 Suprim X 10G та MSI GeForce RTX 3070 Ti Gaming X Trio впевнено справляються з повноцінним Full HD при активному трасуванні. При високій роздільній здатності трасування потрібно поєднувати з DLSS задля досягнення комфортного fps. Потенціал GeForce RTX 3080 дозволяє використовувати максимальний рівень трасування з якісним DLSS у форматі 1440p, а у випадку GeForce RTX 3070 Ti ймовірно доведеться включати збалансований режим DLSS або підбирати оптимальні параметри трасування. У 4K з променями гра здатна поставити на коліна будь-яку топову відеокарту, для GeForce RTX 3080 і GeForce RTX 3090 доведеться включати найшвидший режим DLSS.
На відеокартах AMD про трасування у Dying Light 2 можна забути. Radeon RX 6800 XT захлинається навіть у Full HD, вимагаючи активації масштабування. У однакових режимах з трасуванням Radeon RX 6800 XT поступається GeForce RTX 3070 Ti приблизно 40-60%. Але гра чудово виглядає і без трасування. При цьому розробники забезпечили сумісність з усіма відеокартами завдяки підтримці DirectX 11. Тому грою зможуть насолодитися не лише власники топових систем, а й власники бюджетних ПК.
