autor: Jacek Winkler
Warto było kupić GeForce RTX? Gry z najlepszym ray tracingiem
Od pojawienia się na rynku kart GeForce RTX 2080, nie zaznaliśmy zbyt wielu gier obsługujących ray tracing. Premiera RTX 3080 i obsługa tej technologii w PS5 i Xbox Series X daje jednak nadzieje na przyszłość.
Spis treści
Od premiery kart graficznych GeForce z serii 2000 minęły już ponad dwa lata. Przez ten czas na rynku pojawiło się kilka gier ze wsparciem dla śledzenia promieni w czasie rzeczywistym, czyli technologii mocno faworyzowanej przez „zielonych”. Choć lista produkcji nadal jest krótka, niektóre pozycje zasługują na szczególną uwagę, a dzisiaj przyjrzymy się pięciu z nich.
W dzisiejszych czasach wykonanie pierwszego kroku opracowując nowe technologie jest bardzo ryzykowne. RND (badania i rozwój) nierzadko pochłaniają ogromną ilość gotówki, a opierają się zwykle tylko na teoretycznych wyliczeniach. Świetnym tego przykładem jest właśnie wszystko, co kojarzymy z hasełkiem „RTX ON”, czyli zespół technologii wdrożonych przez firmę Nvidia w kartach graficznych GeForce RTX 2000. Taką nowinką jest śledzenie promieni w czasie rzeczywistym w konsumenckich kartach graficznych oraz wprowadzenie tego rozwiązania do gier komputerowych.
Jeśli chcesz wiedzieć więcej, jak działa ray tracing i czy sprawdza się w grach, zapraszamy do lektury innych naszych artykułów - Sprawdzamy ray tracing oraz Czym jest ray tracing? Jaki wpływ ma śledzenie promieni i inne ustawienia graficzne na wydajność komputera? Takich informacji powinniście szukać na naszym kanale GRYOnline Technologie na YouTube.
Nie jest to technologia nowa, bo używana przy profesjonalnych zastosowaniach jest już od wielu lat. Wysokobudżetowe filmy animowane, przerywniki w grach komputerowych, czy ogółem CGI to główny powód istnienia tego rozwiązania. Problemem do tej pory była wydajność (i nadal jest), ponieważ w grach komputerowych nie wystarczy robić tego w czasie rzeczywistym (1:1). Trzeba przy renderowaniu sceny zachować również odpowiednią płynność wyświetlanego obrazu. Z tego powodu ray tracing musi się zmieścić w bardzo małym oknie czasowym podczas renderowania jednej ramki obrazowej – zazwyczaj jest to kilka milisekund. Dla porównania tworzenie obrazu o zdecydowanie większej ilości detali ze śledzeniem promieni może w zależności od sprzętu przeliczającego zająć nawet kilkadziesiąt minut.
Miną jeszcze całe lata zanim będziemy na ekranie oglądać pięknie wyrenderowane sceny rodem z generowanych komputerowo cutscenek z gier Blizzarda, ale biorąc pod uwagę historię branży i to, jak wyglądają takie przerywniki filmowe w grach sprzed dekady, można być nastawionym optymistycznie.
Gdy na półki sklepowe trafiały karty graficzne z serii GeForce RTX 2000, wszyscy mówili wyłącznie o ray tracingu. Teraz emocje nieco opadły i coraz więcej osób zauważa potencjał innej technologii, którą zaserwowała nam Nvidia. Chodzi o DLSS 2.0.
Na ray tracing druga technologia Nvidii (czyli DLSS) działa w zasadzie wręcz zbawiennie, ale nie oznacza to, że tylko posiadacze najmocniejszych kart tej firmy korzystają na jej wynalazku. DLSS to przede wszystkim szansa na wyświetlanie obrazu w lepszej jakości bez dodatkowego obciążenia dla sprzętu. Wypełnienie ekranu sklonowanymi pikselami daje bowiem możliwość wygenerowania obrazu bliźniaczo podobnego do tego w wyższej rozdzielczości, bez strat płynności związanych z przeskokiem np. z 1080p na Ultra HD.
Osiągnięcia tej technologii już teraz są godne podziwu, ale jeśli Nvidia nie spocznie na laurach i nadal będzie ją rozwijać, DLSS może okazać się prawdziwą rewolucją. Nie udawaną, która wymaga bajońskich sum i przyglądania się pojedynczym pikselom, ale taką, która w odczuwalny sposób polepszy doznania każdego gracza. W tej kwestii wszyscy powinniśmy trzymać za „Zielonych” kciuki.
Samo śledzenie promieni wraz z filtrowaniem końcowym jest używane w grach w połączeniu ze znaną wszystkim rasteryzacją. Kompletna zmiana sposobu renderingu jest na dziś zbyt wymagająca i pokazuje to na przykład przerobiony Quake 2 RTX. Nie jest to na tyle ważne, bo największa zmiana w przypadku śledzenia promieni leży w oświetleniu, cieniowaniu i odbiciach na powierzchniach przygotowanych specjalnie pod tę technologię (PBM). Różnicę tę możemy obserwować na przykład w Minecraft RTX, Control oraz Metro: Exodus i Call of Duty: Black Ops – Cold War.
Ray tracing w Cyberpunk 2077
Nie miałem okazji na własne oczy pobawić się dłużej suwakami ustawień graficznych w najgłośniejszym tytule tego roku, tym samym o ray tracingu w Cyberpunku 2077 mogę powiedzieć z grubsza tyle, że jest. Stąd nie będziemy się JESZCZE nad śledzeniem promieni w tej grze skupiać. Oczywiście możecie spodziewać się artykułu dotyczącego optymalizacji i wydajności lepszych i słabszych pecetów w Cyberpunku 2077. Ekipa z CDProjektu usprawniła znacząco swój Red Engine, zwiększając możliwości technologiczne silnika, w tym także pod względem globalnego oświetlenia (i oczywiście ray tracingu).
Dotychczas ray tracing był dla mnie jedynie ciekawostką, która niewiele wnosi do samej gry. Nie widziałem za wiele przypadków RT, które faktycznie wpływałyby na wrażenia z zabawy. I tutaj korzystanie z niego w niektórych lokacjach też niewiele zmienia. Są jednak miejsca, gdzie Cyberpunk pokazuje, co z tą technologią można zrobić. Główna zaleta ray tracingu to kolejna warstwa szczegółów, która pojawia się w świecie gry i symuluje chociażby rzeczywiste odbicia na powierzchniach lub faktyczne rozproszenie światła. Ma to oczywiście swoją cenę – odpalenie wysokiego poziomu ray tracingu niesamowicie obciąża sprzęt, choć tu na ratunek przybywa DLSS, który przy odpowiednim ustawieniu potrafi zdziałać cuda. Ostatecznie technologia ta jest jednak na tyle świeża, że trzeba się pobawić z ustawieniami DLSS i RT tak, aby osiągnąć optymalną opcję dla swojego sprzętu. Przykładowo, jeśli zdecydujecie się na DLSS nastawiony głównie na wysoką wydajność, część tekstur może zacząć prezentować się bardzo brzydko, szczególnie w trakcie szybkiej podróży samochodem. Właściwe ustawienia graficzne na PC to póki co metoda prób i błędów, choć przyznam, że zauważyłem znaczną poprawę stabilności gry, odkąd otrzymaliśmy w trakcie jej przedpremierowego testowania odpowiedni patch oraz dedykowane sterowniki od Nvidii.
Ray tracing w Call of Duty: Black Ops – Cold War
Już poprzedni CoD, czyli Modern Warfare (2019) wprowadził w życie pomysł na cieniowanie obiektów oświetlonych sztucznym światłem. Przez „sztuczne” rozumiemy wszelkie źródła światła ustawione przez twórców, które nie należą do globalnego oświetlenia (słońce i księżyc) – zaliczymy tutaj np. lampy i latarki. Jest to jeden z lepszych efektów śledzenia promieni, ponieważ tak jak w przypadku odbić, ukazuje nam ograniczenia standardowych technik cieniowania zwykłymi mapami.
Dotychczas małe obiekty w grze, to znaczy takie, które zabierają małą ilość pikseli na ekranie, były cieniowane przez deweloperów razem jako jedna większa rzecz. Oznacza to, że cień tychże obiektów był tylko przybliżeniem tego, jak naprawdę wyglądają. Nie jestem osobiście w stanie zliczyć gier, w których cienie trawy wyglądały jak jedna ciemna plama, bez rozróżniania pojedynczych liści czy źdźbeł. Pomimo tego, że okluzja otoczenia, szczególnie HBAO+ od Nvidii, pomagała zachować tak zwany realizm i obraz stawał się przez to przyjemniejszy w odbiorze, nijak ma się do tego, co oferuje śledzenie promieni.
RTX w nowych odsłonach CoD pokazuje nam, że dowolne geometryczne modele w grze mogą zostać cieniowane, a wynikowy obraz w zależności od ilości promieni będzie idealny niezależnie od odległości oraz rozdzielczości. To znaczy, że cień może rzucać nawet postrzępiony kamień wielkości małego palca u nogi i będziemy w stanie zauważyć każdy detal jego powierzchni. Powoduje to też pewne problemy. Jeżeli podczas modelowania geometrycznego danego obiektu popełnimy błąd, korzystając z RTX ten błąd również pojawi się jako cień w grze.
Podobnie jak w przypadku Modern Warfare, tym razem również możemy napawać oczy efektami związanymi ze śledzeniem promieni w czasie rzeczywistym, czyli szumnie reklamowanym ray tracingiem. Przy czym w Black Ops wygląda to już zauważalnie lepiej niż u poprzednika. W kampanii fabularnej Cold War nie raz i nie dwa odwiedzamy ciemne uliczki czy szemrane lokale, w których dodatkowe odbicia robią świetną robotę. Choć multiplayer prezentuje się zauważalnie gorzej pod względem graficznym, to na mapie takiej jak neonowe Miami, efekty śledzenia promieni są wyraźnie widoczne w wielu miejscach. Na ray tracingu najwięcej zyskał chyba tryb zombie – w jego późniejszych etapach podpoznańskie Morasko wypełnione jest fluoroscencyjnymi „grzybkami”, które dzięki „RTX ON” nadają całości obłędny wygląd.
Osobiście jednak uważam, że szybkie i dynamiczne strzelanki niewiele zyskują dzięki tej intensywnie reklamowanej technologii. Wygląda to wszystko ładnie, ale Call of Duty raczej rzadko daje graczom czas na podziwianie widoczków. O wiele wyżej cenię sobie „smooth experience”, a wrażenia płynności i dynamiki pozwalają nam zaznać inne sztuczki przygotowane przez Nvidię, w tym przede wszystkim DLSS. Tą technologią zachwycał się już jakiś czas temu Miro w swoim artykule, a ja mogę teraz potwierdzić to, co również widziałem sam na własne oczy. Na testowanym przez nas sprzęcie (procesor Intel Core i9 10850K i GeForce RTX 3080) osiągaliśmy nawet 250 fps (ok. 150 z włączonym ray tracingiem) w DLSS ustawionym na „Performance”, bez widocznych ubytków grafiki. Chciałbym, żeby nie brzmiało to jak reklama, ale nie wiem jak inaczej to opisać – DLSS dosłownie „w gratisie” daje nam dodatkowe klatki na sekundę, zauważalnie zwiększając płynność rozgrywki. A jeśli nie ma to znaczenia w takim nastawionym na rywalizację multiplayer tytule, to nie wiem, gdzie ma.
A skoro już jesteśmy przy strzelaniu się z innymi graczami – twórcy nowego Call of Duty postanowili dać możliwość wykorzystania przez posiadaczy pecetów jeszcze jednej sztuczki. Jest nią Nvidia Reflex, która w ogólnym założeniu ma zmniejszać okres między kliknięciem przycisku myszy lub klawiatury a akcją wykonywaną na ekranie. Próby zmniejszenia input laga to rzecz chwalebna, ale bardzo trudna do zmierzenia, dlatego nie mogę z czystym sumieniem powiedzieć, że efekty działania Nvidia Reflex odczułem wyraźnie. Analiza wielu internetowych artykułów oraz „gadających głów” na YouTubie sugeruje, że faktycznie opóźnienie systemu udaje się dzięki tej technologii zmniejszyć, co będzie miało przełożenie na skuteczność graczy w produkcjach takich jak Call of Duty – gdzie ułamki sekund decydują o śmierci lub wygranej.
