Трассировка лучей в Call of Duty: Black Ops Cold War. Разбираемся в нюансах

Серия Call of Duty пытается соответствовать всем актуальным трендам, включая и технологическое развитие игровой индустрии. Поэтому довольно быстро в играх серии появилась поддержка трассировки лучей — сначала в ремейке Modern Warfare 2019 года, потом в Black Ops Cold War и в королевской битве Call of Duty: Warzone. Особенностью трассировки в этих играх является ограниченное ее применение для создания реалистичного затенения, без улучшения стандартных отражений. Мы решили рассмотреть особенности и нюансы такой трассировки на примере Call of Duty: Black Ops Cold War. Проведем визуальное сравнение и оценим, как меняется графика с трассировкой, протестируем видеокарты NVIDIA и AMD в разных режимах.

Call of Duty: Black Ops Cold War

Игра базируется на собственном движке Treyarch Engine, который является улучшенным вариантом движка Black Ops III с элементами IW Engine 8.0 (Call of Duty: Modern Warfare 2019). Cold War радует детализированной картинкой с четкими текстурами и хорошей работой с освещением. Игра работает в среде DirectX 12, другие API не поддерживаются.

Call of Duty: Black Ops Cold WarCall of Duty: Black Ops Cold War

Трассировка лучей используется для более реалистичного затенения. В настройках присутствует три пункта настройки теней с трассировкой — тени от солнца, локальные тени и фоновое затенение. Отражения реализованы без трассировки с помощью традиционного метода запекания. Поэтому тут польза трассировки изначально кажется сомнительной, ведь именно реалистичные отражения больше всего влияют на визуальные впечатление. Достаточно вспомнить, как преображался Control с включением трассировки (детально в нашем обзоре).

Вначале проведем визуальное сравнение нескольких сцен. Для каждого из трех пунктов в настройках теней с трассировкой доступно три уровня качества — низкое, среднее и ультра. Мы посмотрим, как выглядит игра без трассировки, с тенями на базе трассировки среднего качества и в ультра-режиме.

Call of Duty: Black Ops Cold War

Call of Duty: Black Ops Cold War

Call of Duty: Black Ops Cold War

Трассировка сразу меняет картину затенения в сцене с закатом. На дороге в центре кадра проявляются темные зоны, подчеркивающие неравномерность ландшафта. Под вертолетами тени немного светлеют, трава в ближней зоне кажется более освещенной. В целом тени выглядят мягче и более размыто, что ближе к реальности при низком положении светила и большой длине теней. Выделить различия между средним и максимальным уровнем трассировки крайне сложно.

Для наглядности ниже анимированное сравнение одинакового фрагмента.

Call of Duty: Black Ops Cold War

С трассировкой вся зона вроде светлеет, то щели между объектами темнее. И это добавляет ощущения пространства картинке с RTX.

Посмотрим на другую сцену.

Call of Duty: Black Ops Cold War

Call of Duty: Black Ops Cold War

Call of Duty: Black Ops Cold War

В сцене присутствует направленное освещение от лампы, и с трассировкой лучей форма теней лучше подчеркивает эту направленность. При этом разница между средним и максимальным качеством RTX вновь не видна.

Ниже анимированное сравнение фрагмента кадра. Обратите внимание на тени от предметов на стене и на дополнительные тени от элементов управления на аппаратуре.

Call of Duty: Black Ops Cold War

Далее посмотрим на темную сцену в баре.

Call of Duty: Black Ops Cold War

Call of Duty: Black Ops Cold War

Разница кажется минимальной, но с трассировкой пол лучше освещен и это дает более приятное восприятие сцены.

И еще одна сцена с солнечным освещением.

Call of Duty: Black Ops Cold War

Call of Duty: Black Ops Cold War

Сразу бросается в глаза более мягкое затенение и сильное размытие контуров удаленных теней. Но тень под машиной и тени в круглых отверстиях панелей на земле более интенсивные.

Завершим сравнением картинки в разрешении 2560x1440 с режимом DLSS Quality 2560x1440.

Call of Duty: Black Ops Cold War

Call of Duty: Black Ops Cold War

Сравнение увеличенных фрагментов:

Call of Duty: Black Ops Cold War

Картинка не только не теряет в детализации, с DLSS мы видим более четкие края решетки, наушников и свисающих проводов. Но тут есть нюанс. По умолчанию при трассировке игра задействует самый агрессивный режим сглаживания, который является разновидностью TAA, что подразумевает некоторое снижение четкости и легкое замыливание. DLSS добавляет картинке в резкости, совместим с RTX и повышает производительность.

Далее поговорим о производительности в разных режимах.

Участники тестирования

Полный список видеокарт таков:

Характеристики тестируемых видеокарт

Видеоадаптер GeForce RTX 3080 GeForce RTX 3070 GeForce RTX 2080 Ti FE GeForce RTX 2070 Super GeForce RTX 3060 Radeon RX 6800 XT Radeon RX 6800 Radeon RX 6800
Ядро GA102 GA104 TU102 TU104 GA106 Navi 21 Navi 21 Navi 22
Количество транзисторов, млн. шт 28300 17400 18600 13600 13250 26800 26800 17200
Техпроцесс, нм 8 8 12 12 8 7 7 7
Площадь ядра, кв. мм 627 392 754 545 276 520 520 335
Количество потоковых процессоров CUDA 8704 5888 4352 2560 3584 4608 3840 2560
Количество ядер RT 68 46 68 40 28 72 60 40
Количество текстурных блоков 272 184 272 160 112 288 240 160
Количество блоков рендеринга 96 96 88 64 48 128 96 40
Базовая частота ядра, МГц 1440 1500 1350 1605 1320 1825 1700 2321
Частота Game Clock, МГц 2065 1815 2424
Частота Boost, МГц 1785 1725 1635 1770 1777 2310 2105 2581
Шина памяти, бит 320 256 352 256 192 256 256 192
Тип памяти GDDR6X GDDR6 GDDR6 GDDR6 GDDR6 GDDR6 GDDR6 GDDR6
Частота памяти, МГц 19000 14000 14000 14000 15000 16000 16000 16000
Объём памяти, ГБ 10 8 11 8 12 16 16 12
Поддерживаемая версия DirectX 12 Ultimate (12_2) 12 Ultimate (12_2) 12 Ultimate (12_2) 12 (12_1) 12 Ultimate (12_2) 12 Ultimate (12_2) 12 Ultimate (12_2) 12 Ultimate (12_2)
Интерфейс PCI-E 4.0 PCI-E 4.0 PCI-E 3.0 PCI-E 3.0 PCI-E 4.0 PCI-E 4.0 PCI-E 4.0 PCI-E 4.0
Мощность, Вт 320 220 260 215 170 300 250 230

Далее на графиках указан полный диапазон частот — от базового значения до пикового Boost (выше заявленного Boost Clock).

Тестовый стенд

Конфигурация тестового стенда следующая:

  • процессор: Intel Core i9-9900K;
  • система охлаждения: be quiet! Silent Loop 280mm;
  • материнская плата: ASUS ROG Maximus XI Formula;
  • память: Kingston HyperX HX434C16FB3K2/32 (DDR4-3466@3600);
  • системный диск: Kingston SSDNow UV400 480GB;
  • дополнительный диск №1: Kingston A2000 NVMe PCIe 1000GB;
  • дополнительный диск №2: Kingston KC2000 NVMe PCIe 1000GB;
  • корпус: Antec NX800;
  • блок питания: Antec HCG850 Gold;
  • монитор: ASUS PB278Q (2560х1440, 27″);
  • операционная система: Windows 10 Pro x64;
  • драйвер AMD Radeon Adrenalin Edition 21.3.2/21.3.1
  • драйвер NVIDIA GeForce 466.11/461.72.

Тестирование проведено при  MSI Afterburner. Переигрывался эпизод во вступлении к третьей миссии.

Результаты тестирования

Рассмотрим результаты в разрешении 2560x1440 при разных режимах.

Call of Duty: Black Ops Cold War

Call of Duty: Black Ops Cold War

Без трассировки все видеокарты показывают отличные результаты. Ray tracing просаживает быстродействие GeForce на 50–60%, у Radeon потери в два и более раз. Это уже приводит к серьезному перекосу в пользу решений NVIDIA. С трассировкой даже Radeon RX 6800 XT не может обеспечить комфортную частоту кадров, что по силам GeForce RTX 2080 Ti и более мощным моделям. Примечательно, что движок игры легко загружает весь объем видеопамяти и может задействовать даже 16 ГБ в 1440p, но это не сильно помогает Radeon.

Далее отбросим самые слабые модели и посмотрим на быстродействие при трассировке высокого и максимального качества.

Call of Duty: Black Ops Cold War

Call of Duty: Black Ops Cold War

Падение быстродействия уже не столь критично, но комфортное быстродействие в самом тяжелом режиме сохраняет только GeForce RTX 3080.

Видеоадаптеры NVIDIA обладают важным преимуществом в лице технологии NVIDIA DLSS. Ниже результаты видеокарт в 2560x1440 с трассировкой RTX среднего уровня при DLSS в режиме «Качество».

Call of Duty: Black Ops Cold War

Ускорители NVIDIA повышают fps на 20–25% относительно результатов без DLSS. И это помогает достичь 60 кадров с трассировкой даже на GeForce RTX 2070 Super.

Дополнением в графикам станет видеосравнение четырех старших моделей в разрешении 2560x1440:

Теперь поговорим о результатах в 4K (3840x2160), используя топовые модели из нашего списка участников.

Call of Duty: Black Ops Cold War

В обычном режиме без трассировки комфортное быстродействие обеспечивают GeForce RTX 3080 и Radeon RX 6800 XT.

Call of Duty: Black Ops Cold War

Активация RTX-теней снижает результаты GeForce RTX 3080 на 45%, а быстродействие Radeon RX 6800 XT падает на 50–80%.

Включение DLSS серьезно меняет ситуацию. В этом можно убедиться по результатам трех видеоадаптеров NVIDIA в трех режимах DLSS при разрешении 4K.

Call of Duty: Black Ops Cold WarCall of Duty: Black Ops Cold WarCall of Duty: Black Ops Cold War

GeForce RTX 3080 выходит на 60 кадров при качественном режиме DLSS. GeForce RTX 2080 Ti и GeForce RTX 3070 приближаются к 60 кадрам при самом быстром режиме DLSS. Низкий объем памяти явно сдерживает потенциал GeForce RTX 3070 в 4K, и только DLSS Performance позволяет видеоадаптеру раскрыться и нагнать GeForce RTX 2080 Ti.

Дополнением в графикам станет видеосравнение GeForce RTX 3080 и Radeon RX 6800 XT в разрешении 4K:

Выводы

В играх серии Call of Duty трассировка лучей применяется только для реалистичного затенения. Это не лучший пример применения трассировки, поскольку достоверные мягкие тени слабо меняют общие впечатления от Black Ops Cold War и Call of Duty: Warzone. Такие изменения не дают никакого вау-эффекта, хотя некоторые сцены выглядят чуть приятнее. Не обязательное дополнение к графическим настройкам, но если трассировка доступна с хорошей производительностью, ее можно использовать. Новые AMD Radeon не вытягивают такой режим в высоких разрешениях, и обладатели этих видеокарт вынуждены ограничиться разрешением Full HD или забыть про тени с трассировкой. Топовые GeForce RTX обеспечат хорошую производительность в 1440p, а в сочетании с DLSS это доступно моделям не самого высокого уровня. При этом DLSS в режиме качества обеспечивает отличную картинку, которая даже немного лучше, чем со стандартным сглаживанием. Комфортно играть в 4K можно на топовых GeForce RTX новой серии с активным DLSS. Если говорить о настройках теней с трассировкой, можно ограничиться средним уровнем, поскольку дальнейшее их повышение не приводит к явному изменению картинки.

Наша работа возникла из-за любви к железу!