Nový článek: Testování ray tracingu a DLSS v Shadow of the Tomb Raider

Od doby, kdy se na trhu objevily první grafické karty založené na čipech rodiny Turing, uplynulo již hodně času. V tuto chvíli katalog „zelených“ akcelerátorů obsahuje čtyři modely schopné provádět ray tracing v reálném čase, ale NVIDIA se tím nezastaví - již v polovině dubna grafické karty řady GeForce GTX 16 a většina akcelerátorů na čipech Pascal bude podporovat rozhraní DXR a Vulkan RT, počínaje GeForce GTX 1060 s 6 GB RAM. Ale hry, které již využívají technologii DXR nebo DLSS založenou na strojovém učení a tensorových jádrech architektury Turing, lze stále spočítat na prstech jedné ruky. A na druhé straně - připravované projekty s takovými schopnostmi.

Sláva pionýrů už přešla na Battlefield V a Final Fantasy XV a nedávno zahřměl Metro Exodus. Shadow of the Tomb Raider se do zlata vrátil v září loňského roku a většina fanoušků série nečekala, až tým Eidos ve spolupráci s Crystal Dynamics hru vybavil podporou DXR a DLSS. Ani jsme nečekali, když jsme vydali skupinový test grafických karet v Shadow of the Tomb Raider. Nyní se ale objevila slíbená aktualizace, což znamená, že naše práce s touto hrou ještě neskončila.

Příklady sledování paprsků

Loni v srpnu NVIDIA předvedla působivou sekvenci ze Shadow of the Tomb Raider, ve které sledování paprsků doslova proměňuje obraz. Ale pro hráče, kteří nespěchají do obchodu pro grafickou kartu nové generace nebo seznámení s hrou odložili až na nedávný patch s podporou DXR, je lepší upravit svá očekávání. Ostatně pojem Ray Tracing v Shadow of the Tomb Raider od samého počátku označoval pouze stíny z objektů umístěných v paprscích přímých světelných zdrojů.

Vzhledem k tomu, že velká část dobrodružství Lary Croft se odehrává v podzemí, obsahuje Shadow of the Tomb Raider mnoho podobných scén. Bez DXR využívá engine dynamické stínové mapy k vykreslení přímých světelných efektů. Tato metoda je poněkud podobná trasování v tom, že stínové mapy jsou generovány odděleným promítáním scény z pohledu, který se shoduje se světelným zdrojem, ale má známé nevýhody. Mapy stínů tedy nejsou vysoce přesné, fungují pouze s bodovými zdroji světla a bez dodatečné operace rozostření okrajů netvoří siluety s měkkými obrysy. A aby se ušetřily výpočetní prostředky, do stínových map se zpravidla umísťují pouze vybrané objekty scény. Ray tracing nemá tyto režie a ve správných situacích se Shadow of the Tomb Raider enormně mění – něco, co stojí za to znovu navštívit, aby se o tom mohli přesvědčit ti, kteří již hru porazili.

Ale bohužel, dopad DXR v Shadow of the Tomb Raider je omezen na přímé světelné zdroje. Odražené světlo je stále implementováno pomocí statických metod „upečených“ v editoru map s dynamickým doplňkem v podobě Ambient Occlusion. Po Metro Exodus, kde vývojáři přepnuli celý model globálního osvětlení na ray tracing, je již nyní polovičatý přístup Shadow of the Tomb Raider těžko slučitelný. Ze snímků obrazovky je navíc dobře vidět, jak moc se mění hloubka stínu v závislosti na nastavení DXR. V některých scénách je obtížné vidět rozdíl mezi trasováním střední úrovně a standardními stínovými mapami. Navíc i při vysoké úrovni kvality DXR jsou patrné stupňovité siluety v důsledku nízké hustoty paprsku.

Kvalita obrazu: DLSS vs TAA

Ray tracing, a to i v omezeném formátu, jako je tomu v Shadow of the Tomb Raider, značně ovlivňuje výkon GPU a toto je již velmi náročný projekt při nastavení vysoké grafické kvality. Aby se kompenzoval nevyhnutelný zásah do snímkové frekvence, herní vývojáři zavedli podporu DLSS ve stejnou dobu jako DXR. O proprietární technologii NVIDIA, která umožňuje GPU renderovat ve sníženém rozlišení a následně škálovat snímek pomocí neuronové sítě na tenzorových jádrech architektury Turing, jsme již psali nejednou. Praktické zkušenosti z Battlefield V, Final Fantasy XV a Metro Exodus však již v počáteční fázi distribuce zničily jakékoli iluze o kvalitě DLSS. Ze tří průkopnických her má pouze Final Fantasy XV výstup DLSS srovnatelný s přímým vykreslováním v cílovém rozlišení, a to ještě se spoustou výhrad.

Netřeba dodávat, že jsme v Shadow of the Tomb Raider nečekali vynikající výsledky od DLSS? Hra nás však příjemně překvapila. Na těch pár záběrech, které jsme natočili pomocí DLSS a TAA, což je široce používaná a nenáročná metoda celoobrazovkového vyhlazování, je na první pohled těžké postřehnout nějaký rozdíl v přehlednosti. DLSS je zvláště dobrý při zachycení detailů textur na velkých plochách. Dokonce i předměty, jako jsou listy rostlin a vlasy, nemají prakticky žádné rozmazání. Pro srovnání zde jsou podobné snímky obrazovky pořízené v režimu 1440p a jednoduše upscalované na cílové rozlišení 2160p pomocí herního enginu (k tomu je třeba deaktivovat možnost exkluzivního režimu celé obrazovky).

Už se nám ale podařilo zajistit, že ve všech hrách, které využívají DLSS, nelze najít dvě stejné neuronové sítě. Algoritmus vlastní Shadow of the Tomb Raider má některé zvláštnosti, se kterými jsme se dosud nesetkali. DLSS má problém s obrazovými prvky se spoustou tenkých čar, které se zdají být překryté na průhledné texturě – paprsky kol, břečťan na stěnách budovy a podobně. Tyto oblasti snímku vypadají, jako by se DLSS ani nesnažilo zvýšit rozlišení.

Ve zvlášť složitých scénách (například v hlubinách džungle) se navíc neuronová síť někdy dezorientuje a začne rozmazávat předměty, které jinak zpracovává s referenční čistotou (jako jsou šaty a vlasy hlavní postavy). Při prudkém pohybu kamery se na vlnitých plechových střechách objevují falešné obrazce (není je však vidět v pohybu). A konečně, DLSS výrazně zvyšuje celkový kontrast, bez ohledu na obsah snímku. Ale tohle je hnidopišství. Celkově Shadow of the Tomb Raider dosáhl nejlepších výsledků ze čtyř her s podporou DLSS – důrazně doporučujeme tuto možnost povolit, zejména při 2160p v kombinaci s DXR.

Testovací stanoviště, metodika testování

Zkušební stojan
procesor	Intel Core i9-9900K (4,9 GHz, 4,8 GHz AVX, pevná frekvence)
Základní deska	ASUS MAXIMUS XI APEX
Operační paměť	G.Skill Trident Z RGB F4-3200C14D-16GTZR, 2 × 8 GB (3200 MHz, CL14)
ROM	Intel SSD 760p, 1024 GB
Napájecí zdroj	Corsair AX1200i, 1200 W
Systém chlazení CPU	Corsair Hydro Series H115i
Корпус	CoolerMaster Test Bench V1.0
Monitor	NEC EA244UHD
Operační systém	Windows 10 Pro x64
Software pro GPU AMD
Všechny grafické karty	AMD Radeon Software Adrenalin 2019 Edition 19.3.2
Software GPU NVIDIA
Všechny grafické karty	NVIDIA GeForce Game Ready ovladač 419.35

Testování výkonu bylo provedeno pomocí vestavěného benchmarku Shadow of the Tomb Raider se všemi grafickými možnostmi na maximálních hodnotách (kromě celoobrazovkového vyhlazování a DXR, které v testech měníme). Průměrné a minimální snímkové frekvence jsou odvozeny z pole vykreslovacích časů pro jednotlivé snímky, které hra zapisuje do souboru s výsledky.

Průměrná snímková frekvence v grafech je inverzní k průměrné době vykreslování snímků. Pro odhad minimální snímkové frekvence se vypočítá počet snímků vytvořených za každou sekundu testu. Z tohoto pole čísel se vezme hodnota odpovídající 1. percentilu rozdělení.

Účastníci testu

• NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition (1350/14000 MHz, 11 GB);
• NVIDIA GeForce GTX 2080 Founders Edition (1515/14000 MHz, 8 GB);
• NVIDIA GeForce RTX 2070 Founders Edition (1410/14000 MHz, 8 GB);
• NVIDIA GeForce RTX 2060 Founders Edition (1365/14000 MHz, 6 GB).

Zdroj: 3dnews.ru