Тестирование технологий NVIDIA Ray Tracing и DLSS в игре Metro Exodus

Тестирование видеокарт GeForce RTX 2080 Ti, GeForce RTX 2080, GeForce RTX 2070 и GeForce RTX 2060 с использованием технологий Ray-tracing и DLSS в разрешениях 1920 х 1080, 2560 х 1440 и 3840 х 2160.
1 марта 2019, пятница 09:00
Phoenix для раздела Лаборатория

Оглавление

Вступление

В данном обзоре будет проведено тестирование видеокарт GeForce RTX 2080 Ti, RTX 2080, RTX 2070 и RTX 2060 с использованием технологий NVIDIA Ray-tracing и DLSS в игре Metro Exodus.

Уважаемые читатели, для достижения максимального качества изображения в видео настоятельно рекомендую вручную установить в YouTube плеере настройку "2160р60".


Поклонники YouTube могут ознакомиться с десятиминутной видеоверсией материала, содержащей максимум полезной информации:

Напомним, что о работе тестовых стендов, методике и обработке результатов можно узнать из подробного рассказа о тестировании комплектующих в играх. А описание тестовых конфигураций приведено в конце материала.

Теоретическая часть

В Metro Exodus технология NVIDIA Ray-tracing применяется для создания реалистичного света в игре: глобальное освещение моделируется методом трассировки лучей в реальном времени. Кроме того, в момент выхода игра получила поддержку технологии NVIDIA DLSS.

Трассировка лучей в реальном времени уже давно является Святым Граалем для индустрии компьютерных игр. Ray-tracing моделирует реальное поведение света, а освещение - это ключ к реализму в играх. Чем выше уровень реализма, тем глубже погружение в игру. Именно поэтому компания NVIDIA помогла студии 4A Games внедрить глобальное освещение на базе трассировки лучей в игру Metro Exodus, долгожданное продолжение легендарной пост апокалиптической серии. Без света не бывает тьмы, и реалистичное освещение помогает глубже передать атмосферу темного и сурового мира.


Ray-tracing делает освещение гораздо реалистичнее, тем самым добавляя новые возможности в копилку инструментов дизайнеров игр. С помощью трассировки лучей они могут передавать особое настроение так же, как уже многие годы делают фотографы и создатели кино.


Самый большой вклад, который вносит трассировка лучей в Metro Exodus - это уровень тревоги, который создает более глубокое погружение в игру. Реалистичное освещение, создаваемое Ray-tracing, использует тонкие визуальные световые сигналы, заложенные в нашей психике, для передачи чувств и эмоциональных реакций, которые ранее не ощущались в видеоиграх. Это уровень страха, обычно наблюдаемый в фильмах. Трассировка лучей превращает Metro Exodus из потрясающего опыта в кинематографическое качество.


NVIDIA DLSS (Deep Learning Super Sampling) - это технология, которая с помощью алгоритмов глубокого обучения и искусственного интеллекта повышает производительность в играх, сохраняя при этом качество изображения. DLSS помогает геймерам добиться плавной смены кадров с высокими настройками графики. Эта технология работает наилучшим образом, когда видеокарта находится под максимальной нагрузкой. В игре сглаживание DLSS доступно при определенных условиях:

3840x2160 (4К):

  • Ray-tracing включен: GeForce RTX 2070 и выше;
  • Ray-tracing выключен: GeForce RTX 2070 и выше.

2560x1440 (2К):

  • Ray-tracing включен: GeForce RTX 2060 и выше.

1920x1080 (FullHD):

  • Ray-tracing включен: GeForce RTX 2060 и RTX 2070.


Metro Exodus включает пять настроек качества: "low", "medium", "high", "ultra" и "extreme". Как правило, для игр серии Metro, максимальная настройка предназначена для энтузиастов. Она позволяют игре выходить за рамки возможностей современного оборудования. Пресет "extreme" не добавляет каких-либо новых визуальных функций, а скорее проверяет, на что способен компьютер. По этой причине компания NVIDIA рекомендует даже владельцам GeForce RTX 2080 Ti играть на пресете "ultra" вместо "extreme".

Трассировка лучей имеет 2 настройки качества: "high" и "ultra". На всех видеокартах GeForce RTX компания NVIDIA рекомендует пресет "высокое" для лучшего компромисса качества изображения и производительности. Тем не менее, владельцы графических ускорителей GeForce RTX 2080 Ti, для достижения максимального качества графики, могут попробовать установить пресет "ultra".



Сводные диаграммы результатов тестов видеокарт


DirectX 12, Quality - Ultra


1920х1080
2560х1440
3840х2160 Минимальный и средний FPS


Игра предъявила высокие требования графической подсистеме. В результате в разрешении 1920х1080 все видеокарты обеспечили комфортную производительность. В разрешении 2560х1440 эта задача оказалась "не по зубам" графическому ускорителю GeForce RTX 2060. Разрешение 3840х2160 "покорилось" только флагманскому решению GeForce RTX 2080 Ti.


DirectX 12, Quality - Ultra, Ray Tracing - High


1920х1080
2560х1440
3840х2160 Минимальный и средний FPS


Включение технологии Ray-tracing с пресетом "high" заметно снизило производительность всех видеокарт. В разрешении 1920х1080 высокие результаты показали ускорители верхнего и среднего ценовых сегментов. В разрешении 2560х1440 комфортную производительность обеспечила только старшая карта GeForce RTX 2080 Ti. Разрешение 3840х2160 оказалось недостижимой вершиной для всех участников тестирования.


DirectX 12, Quality - Ultra, Ray Tracing - Ultra


1920х1080
2560х1440
3840х2160 Минимальный и средний FPS


Включение технологии Ray-tracing с пресетом "ultra" незначительно снизило производительность видеокарт. Как следствие, расклад сил не изменился.


Технология NVIDIA DLSS была активна в меню бенчмарка во всех разрешениях и всех настройках графики в API DirectX 12. Однако мной был обнаружен неприятный баг: включение DLSS не приводило к ее работоспособности в определенных условиях. То есть производительность вообще не изменялась. Плюс в результатах тестов четко прописывалось, что DLSS была выключена.


DirectX 12, Quality - Ultra, DLSS


1920х1080
2560х1440
3840х2160 Минимальный и средний FPS


Чтобы не урезать диаграммы из-за работающей или не работающей технологии DLSS, я решил оформлять полученные результаты в полном объеме. Для внесения ясности в комментариях к графикам будет описываться работоспособность данного сглаживания.


Итак, в разрешениях 1920х1080 и 2560х1440 технология DLSS не работала у всех видеокарт, поэтому их результаты не изменились. В разрешении 3840х2160 она заработала, в итоге производительность ускорителей среднего и верхнего ценовых диапазонов выросла на 25-27%. В случае с картой GeForce RTX 2060 технология DLSS не функционировала, так как для нее вообще не предусмотрен данный режим работы (смотрите табличку в теоретической части).


DirectX 12, Quality - Ultra, Ray Tracing - High, DLSS


1920х1080
2560х1440
3840х2160 Минимальный и средний FPS


При настройке Ray-tracing "high" в разрешении 1920х1080 технология DLSS работала у видеокарт GeForce RTX 2070 и GeForce RTX 2060. В результате GeForce RTX 2070 вплотную приблизился к своему старшему сородичу, GeForce RTX 2060 смог обеспечить производительность, близкую к комфортной


В разрешении 2560х1440 технология DLSS работала у всех видеокарт, благодаря чему карты GeForce RTX 2080 и GeForce RTX 2070 показали высокие результаты. В разрешении 3840х2160 технология DLSS не работала только у ускорителя GeForce RTX 2060. Благодаря новому сглаживанию видеокарта GeForce RTX 2080 Ti смогла обеспечить комфортную производительность.


Отдельно стоит отметить прирост производительности после включения технологии DLSS. В зависимости от модели видеокарты он составил:

  • В разрешении 1920х1080 - 6-16%.
  • В разрешении 2560х1440 - 17-22%.
  • В разрешении 3840х2160 - 46-48%.


DirectX 12, Quality - Ultra, Ray Tracing - Ultra, DLSS


1920х1080
2560х1440
3840х2160 Минимальный и средний FPS


При настройке Ray-tracing "ultra" с работоспособностью технологии DLSS наблюдалась картина, идентичная пресету "high". Производительность всех "подопытных" снизилась по естественным причинам. При этом в зависимости от модели графического ускорителя прирост результатов после активации технологии DLSS составил:

  • В разрешении 1920х1080 - 6-21%.
  • В разрешении 2560х1440 - 21-27%.
  • В разрешении 3840х2160 - 52-54%.

По полученным данным видно, что чем выше нагрузка на видеокарту, тем эффективнее работает технология DLSS.


Использование видеопамяти (GeForce RTX 2080 Ti)


3840х2160
2560х1440
1920х1080 Минимальный и средний FPS


По диаграмме использования видеопамяти видно, что для комфортной игры в Metro Exodus достаточно видеокарты с шестью гигабайтами набортной памяти.


Специально для финала данного обзора я создал видео сравнение работы технологий NVIDIA RTX и API DirectX 12 в бенчмарке игры.



Также мной было подготовлено сравнение качества графики при включенной и выключенной технологии DLSS. Насколько она "мылит" изображение. Каждый пусть определяется сам. Однако вместо "четкой" картинки я предпочитаю высокую производительность.



В качестве послесловия могу сказать, что в игре производительность видеокарт заметно выше, чем в бенчмарке. Для тех, кто не верит, специально записал самый "тяжелый" фрагмент бенчмарка и это же место в игре.



В связи с этим в обозримом будущем будут проведены отдельные тесты комплектующих, как в бенчмарке, так и в самой игре.


В заключении могу сказать, что тестирование технологий NVIDIA RTX было проведено два раза. Первое тестирование прошло в версии 1.0. В момент, когда я начал оформлять материал, вышел новый патч, повышающий производительность видеокарт GeForce RTX как в API DirectX 12, так и при включении технологий NVIDIA RTX. Поэтому пришлось проводить повторные тесты. Чтобы проделанная ранее работа не пропадала впустую, я оформил результаты обоих патчей в сводную таблицу.


Ждем ваших комментариев в специально созданной ветке конференции.

Приложения

Тестовые конфигурации

Тесты видеокарт проводились на следующем стенде:

  • Процессор: Intel Core i7-8700K (Coffee Lake, L3 12 Мбайт), 3700 @ 4800 МГц;
  • Материнская плата: ASRock Fatal1ty Z370 Gaming K6, LGA 1151v2;
  • Система охлаждения CPU: Corsair Hydro Series H105 (~1300 об/мин);
  • Оперативная память: 2 x 8 Гбайт DDR4 Kingston HyperX Savage (Spec: 3000 МГц / 15-17-17-32-1t / 1.35 В) , X.M.P. - on;
  • Дисковая подсистема №1: 64 Гбайт, SSD ADATA SX900;
  • Дисковая подсистема №2: 1 Тбайт, HDD Western Digital Caviar Green (WD10EZRX);
  • Блок питания: Corsair HX850 850 Ватт (штатный вентилятор: 140-мм на вдув);
  • Корпус: открытый тестовый стенд;
  • Телевизор: 40" LG 40UF670V (Wide LCD, 3840x2160 / 60 Гц).

Видеокарты:

  • GeForce RTX 2080 Ti 11264 Mбайт - 1545/14000 МГц (ASUS);
  • GeForce RTX 2080 8192 Mбайт - 1710/14000 МГц (NVIDIA);
  • GeForce RTX 2070 8192 Mбайт - 1620/14000 МГц (Gigabyte);
  • GeForce RTX 2060 6144 Mбайт - 1680/14000 МГц (NVIDIA).

Программное обеспечение:

  • Операционная система: Windows 10 x64;
  • Драйверы видеокарты: NVIDIA GeForce 419.17 WHQL.
  • Утилиты: D3DGear 5.00 Build 2252, AutoHotkey v1.0.48.05, MSI Afterburner 4.6.0 Beta 15 (14697).

Инструментарий и методика тестирования

Для более наглядного сравнения видеокарт игра, используемая в качестве тестового приложения, запускалась в разрешениях 1920 х 1080, 2560 х 1440 и 3840 х 2160.

В качестве средств измерения быстродействия применялись утилиты D3DGear 5.00 Build 2252 и AutoHotkey v1.0.48.05. В игре замерялись минимальные и средние значения FPS. VSync при проведении тестов был отключен.

Благодарю:

  • за предоставленный дистрибутив игры Ирину Шеховцову и компанию NVIDIA;
  • за помощь в подготовке материала к публикации: donnerjack.


Дмитрий Прилепских aka Phoenix