Watch Dogs 2 остается самой красивой и технологичной игрой-песочницей. С момента релиза многие пользователи успели обновить свои компьютеры. Обладатели мощных видеокарт могут получить от игры больше, чем она предлагает в стандартном Ultra-режиме. В игре есть альтернативные режимы теней, глобального освещения, более качественные режимы сглаживания и возможность регулировать дальность отрисовки деталей. Большинство из таких альтернативных настроек использует технологии NVIDIA GameWorks для достижения более качественной и реалистичной картинки. О них мы и поговорим в данной статье. Разберем, как мягкие тени HFTS и PCSS вместе с затенением HBAO+ влияют на изображение и общую производительность. Также изучим особенности сглаживания TXAA в сравнении с другими доступными вариантами. Все это будет сопровождаться сравнительными скриншотами и видеороликами
В конце статьи приведены результаты сравнительного тестирования в разных режимах.
За основной режим взят стандартный профиль настроек максимального качества Ultra. Далее поэтапно изменялось значение одного из параметров, проводилось сравнение изображения и производительность в разных режимах.
NVIDIA HFTS и NVIDIA PCSS
Начнем с изучения альтернативных режимов теней. В Watch Dogs 2 много сложных объектов и ветвистых деревьев, которые отбрасывают детализированные тени. В реальном мире рассеянный солнечный свет создает тени со смазанными нечеткими краями. И это размытие зависит от угла освещения и формы тени. Например, высокий столб будет создавать тень, контуры которой размываются все сильнее по мере удаления от основания объекта. А тень от кроны высокого дерева может выглядеть как нагромождение темных силуэтов с размытыми просветами.
Вопрос создания мягких реалистичных теней давно стоит перед разработчиками. В играх зачастую используются простые алгоритмы размытия теней, но компания NVIDIA давно предлагает продвинутые технологии PCSS и HFTS. Технология PCSS (Percentage Closer Soft Shadows) работает со стандартными картами теней, вычисляя полутона с учетом анализа среднего расстояния то объектов, которые отбрасывают тень.
Технология HFTS (Hybrid Frustum Traced Shadows) является более новой. Она сочетает метод специальной трассировки лучей Frustum Tracing с Conservative Rasterization, которая аппаратно поддерживается в видеокартах GeForce GTX 900 и GeForce GTX 10-й серии. Frustum Tracing создает идеальные теневые контуры, а потом используются специальные фильтры подобно технике PCSS. Ниже пример того, как это в итоге выглядит: у основания предмета видны четкие контуры сложной детализированной тени, ближе к краям очертания размываются.
HFTS является наиболее прогрессивным вариантом формирования мягких теней, но технология поддерживается только новыми видеокартами NVIDIA. PCSS можно задействовать и на более старых GeForce GTX. Отметим еще, что HFTS уже используется в Tom Clancy's The Division, и особенности ее работы в данной игре разбирались нами в специальном обзоре.
Теперь посмотрим, как мягкие тени меняют картинку в Watch Dogs 2. Ниже сравнение одинаковой сцены при обычных тенях в Ultra-режиме и после активации PCSS и HFTS. Полноформатные изображения доступны по клику.
Изначальное изображение изобилует множеством четких деталей, но с точки зрения реализма контуры слишком резкие. Эти контуры размываются при активации PCSS или HFTS.
Выявить разницу между двумя методами мягких теней в «полевых» условиях сложно. Этому мешает отсутствие прямых сохранений и необходимость перезагружать игру при изменении данных параметров. Поэтому далее мы рассмотрим различия в обычном режиме и при тенях HFTS.
Сравнение теней от пальм показывает существенные различия. Тут заметно не только размытие общих контуров. Ветвистые кроны пальм смазываются сильнее, поскольку листва тоньше, чем контуры персонажа или рекламного щита в правой части. Так что общая картина выглядит достовернее. Еще обратите внимание на контуры тени от правой пальмы, а точнее тень от кадки. В изначальном режиме контуры кадки фрагментированы и ступенчаты, с HFTS ее очертания точные и правильные. Это наглядный пример того улучшения контуров, которое дает технология HFTS.
Ниже анимированное сравнение центрального фрагмента.
Приведем еще один пример сравнения обычных и мягких теней.
Для детального изучения ниже два фрагмента на едином изображении.
В качестве дополнения ниже сравнение теней в режиме Ultra, PCSS и HFTS в видеоформате:
О производительности в разных режимах будет рассказано ниже.
NVIDIA HBAO+
Для улучшения картинки и воссоздания эффекта объемного освещения в играх используются разные методы фонового затенения Ambient Occlusion (AO). В игре этот параметр именуется «объемный свет». В Ultra-режиме Watch Dogs 2 использует алгоритм HMSSAO, который является разработкой Ubisoft. При более простых настройках игра может использоваться метод SSBC, доступно полное отключение AO. Технология NVIDIA HBAO+ (Horizon Based Ambient Occlusion) доступна в качестве альтернативного варианта.
AO улучшает картинку за счет формирования неравномерного затенения в зависимости от освещенности объекта. HBAO+ использует сложные физические алгоритмы, лучше учитывая направление света и интенсивность освещения. Данная технология часто используется в современных играх, поскольку обеспечивает заметное улучшение картинки при хорошей производительности. И недавно мы проводили визуальное сравнение, как HBAO+ улучшает картинку в Dishonored 2. Но в Watch Dogs 2 уже есть сложные методы AO. Кто в итоге окажется лучше — HMSSAO или HBAO+? Сейчас разберемся.
Сравним одинаковую сцену при разных настройках AO.
Активация SSBC сразу добавляет небольшое затенение в нижней части предметов — ограждения, кадки с цветами, ступеньки, кусты и прочее. HMSSAO заметно влияет на траву, а поскольку почти весь кадр в тени, то у нас потемнели все зеленые зоны — от травы до кустов на дальнем плане. Зато менее выражены тени на ступеньках и под объектами. С HBAO+ трава темнеет лишь у земли, лучше видна разница между темной зоной под предметами (кадки, урны) и окружающим пространством. Обратите внимание, что даже швы между плитами под ногами героя четче за счет легкого их затемнения. В итоге видно, что HBAO+ явно работает сложнее и учитывает больше параметров. Этот метод помогает лучше выделить некоторые мелкие детали.
Но давайте рассмотрим еще несколько примеров. Теперь сравним самые интересные для нас режимы.
HMSSAO улучшает неравномерность восприятия травы за счет дополнительного затенения. И этот метод формирует затенение даже для самых дальних зон, поэтому лучше видны пучки травы на удаленных склонах. Таких далеких теней не заметно с HBAO+, зато неравномерность в освещенности травы на переднем плане приобретает определенную направленность — темнеет нижняя часть крупных пучков. Это лучше видно на анимированном сравнении одинаковых фрагментов.
Заодно обратите внимание на траву в темной части фрагмента (левый верхний угол). С HBAO+ эта трава лучше видна, с HMSSAO она теряется на общем темном фоне.
Взглянем на другой пример.
HMSSAO усиливает общее погружение в тень. HBAO+ формирует явную неравномерность в освещении травы, которая темнеет только у земли — это придает глубину в восприятии всей сцены. С HBAO+ чуть интенсивнее затенение между элементами ограждений в верхней части кадра. Вся зона под прикрытием площадки второго этажа выглядит чуть темнее, что правильно, ведь она прикрыта от прямого света.
Ниже еще одно анимированное сравнение.
Завершим изучение режимов AO сравнением внутри закрытого помещения.
К комнате много предметов, и HMSSAO сразу усиливает затенение в зонах их скопления, усиливая эффект взаимозатенения и влияния друг на друга. HBAO+ создает несолько иную картину. Обратите внимание не стол в левой части кадра: HMSSAO просто усиливает темные зоны вокруг всех предметов, а HBAO+ увеличивает интенсивность затенения в нижней части под предметами — строго напротив верхнего источника освещения. Похожая ситуация со стулом: с HMSSAO заметны слабые теневые ореолы вокруг ножек (по сути в воздухе); HBAO+ усиливает затенение от стула строго под ним, на полу. Усиливается неравномерность в затенении деревянных балок у стены.
О производительности в разных режимах поговорим ниже.
NVIDIA TXAA
По умолчанию Watch Dogs 2 использует сглаживание SMAA, но игра еще поддерживает FXAA, разные варианты MSAA и TXAA. Алгоритм SMAA обеспечивает хорошую эффективность сглаживания краев при высокой производительности, что обеспечило популярность этого метода в современных играх.
Пользователям видеокарт GeForce GTX доступна технология сглаживания TXAA, которая сочетает аппаратный мультисемплинг, постобработку и фильтры временного сглаживания для достижения наилучшего комплексного результата.
Проведем сравнение изображения в четырех основных режимах: без сглаживания, с активным SMAA, с MSAA 4x и при TXAA 4x. Каждый вариант предусматривает включение исключительно одного режима без комбинированных вариантов, которые позволяет использовать игра. Большие оригинальные изображения без сжатия доступны в формате 2560x1440.
Для лучшей наглядности сравним увеличенные фрагменты.
Оригинальное изображение демонстрирует лесенки на контурах объектов, заметна явная кривизна у тонких элементов ограждений. SMAA улучшает картинку, сглаживая самые явные лесенки. MSAA лучше сглаживает горизонтальные карнизы под крышей зданий, хотя некоторые линии на желтом здании при SMAA выглядят лучше. Фрагмент с TXAA 4x в целом идентичен фрагменту при MSAA 4x.
Сравним другую часть кадра.
Ограждение пирса напоминает гребенку, и это заметно даже при SMAA. Только MSAA и TXAA нейтрализуют этот неприятный эффект. Также заметно, что эти методы лучше сглаживают контуры лестницы и верхние элементы белого здания, улучшают плавность некоторых контуров дальних зданий на заднем плане.
Для наглядности приведем отдельное сравнение выбранного фрагмента для SMAA и TXAA 4x.
По итогам видно, что лучшие результаты сглаживания у MSAA и TXAA. Дополнительные фильтры могут улучшить восприятие картинки с TXAA, но они же влияют и на общую резкость. Так что выбор лучшего сглаживания будет зависеть еще от субъективных впечатлений.
Видеодеосравнение
В данном сравнении продемонстрированы мягкие тени PCSS и HFTS, проведено сопоставление режимов AO и небольшое сравнение картинки при разных вариантах сглаживания. Использованы визуальные сцены и кадры, которые представлены выше на скриншотах.
Видео доступно в разрешении 2560x1440, что позволит лучше оценить все нюансы в изменении графики. Попутно это усложняет восприятие разных методов сглаживания на мониторе меньшего разрешения. Так что лучшим сравнением режимов AA будет представленное выше сопоставление скриншотов и фрагментов.
Тестирование производительности
Описание тестовой конфигурации ниже.
Тестовый стенд
- процессор: Intel Core i7-6950X @4,1 ГГц
- материнская плата: MSI X99S MPOWER
- память: DDR4 Kingston HyperX HX430C15SB2K4/16, 3000 МГц, 4x4 ГБ
- видеокарта: GeForce GTX 1080 Founders Edition
- жесткий диск: Hitachi HDS721010CLA332, 1 TБ
- блок питания: Seasonic SS-750KM
- операционная система: Windows 10 Ultimate x64
- драйвер GeForce: NVIDIA GeForce 382.53
Подобрана тестовая сцена с пробежкой по району Пало-Альто. Маршрут пролегает через городские улицы и зеленую зону с густой травой и небольшой рощицей.
Тестирование проводилось на базе GeForce GTX 1080. Выбран профиль Ultra-качества и последовательно менялось значение каждого отдельного параметра.
Посмотрим на результаты тестирования при разных режимах теней.
Переход к мягких теням снижает общую производительность на 50-60%, что весьма серьезно. А вот разница между PCSS и HFTS небольшая. Так что если уж использовать мягкие тени, то сразу HFTS.
Посмотрим на разницу в производительности при разных вариантах Ambient Occlusion.
Здесь различия мизерны. Простой алгоритм SSBC незначительно ускоряет общий fps, а разница между HMSSAO и HBAO+ стремится к нулю.
Ну и в конце сравнение при разных режимах сглаживания.
MSAA в режиме 4x кардинально бьет по производительности, снижение fps относительно SMAA на уровне 35-40%. Сглаживание TXAA 4x по ресурсоемкости примерно на таком же уровне, разница с аналогичным режимом MSAA на уровне 1%.
Выводы
Watch Dogs 2 является красивой и технологичной игрой, которая способна выжать все соки даже из топовых видеокарт. Стандартная конфигурация Ultra-качества является оптимальной для конечного пользователя. Но если вы хотите получить от игры больше, можно прибегнуть к альтернативным настройкам, которые позволяют задействовать графические технологии NVIDIA GameWorks. Эти технологии не внесут кардинальных изменений в картинку, поскольку игра изначально выполнена на высоком уровне, но повысят реализм изображения в некоторых аспектах.
Фоновое затенение HBAO+ улучшает глубину восприятия изображения благодаря лучшей детализации и проработке дополнительных теней. Однако реализованное в игре затенение HMSSAO ужее работает на качественном уровне, так что различия небольшие и зачастую будут едва заметны. HBAO+ лучше учитывает направленность освещения и другие параметры. Так что переход на HBAO+ имеет свои преимущества, и на производительности это практически не скажется.
Эффект мягких теней наиболее выраженный. Такие тени выглядят достовернее, что на подсознательном уровне улучшает общее восприятие изображения. Интеграция технологий NVIDIA PCSS и NVIDIA HFTS позволяет использовать продвинутые методики реализации мягких теней, но падение производительности при этом значительное. Поэтому мягкие тени имеет смысл включать только на GeForce GTX 1080 и GeForce GTX 1080 Ti, более слабые графические решения не смогут обеспечить нормальную производительность. И лучше сразу выбирать наиболее прогрессивный вариант HFTS, который не только добавляет размытие, но и улучшает точность контуров теней. Последнее, конечно, можно заметить с только лупой, но с учетом мизерной разницы в производительности между PCSS и HFTS выбор в пользу второго варианта очевиден.
Среди прочих преимуществ пользователям видеокарт NVIDIA доступно сглаживание TXAA. Оно обеспечит наиболее качественное сглаживание ступенчатых краев и лесенок на контурах объектов. Однако стандартное сглаживание SMAA работает весьма эффективно и быстро. Не случайно, именно SMAA используется игрой по умолчанию, это оптимальный режим. TXAA или MSAA подойдет тем, кто обладает высокопроизводительным ПК и хочет получить максимально качественное изображение. Также стоит обратить внимание, что TXAA может слегка замыливать картинку, хотя в Watch Dogs 2 это слабо выражено. С нашей точки зрения наиболее выгодным вариантом будет использование мягких теней и HBAO+ при сохранении стандартного сглаживания SMAA.
Если говорить о дополнительных возможностях игры, то в настройках есть еще параметр увеличения расстояния отображаемых объектов (в локализованной версии «Дополнительно»). Эта шкала влияет на дальность прорисовки мелких элементов окружения. Наглядное сравнение было в нашем первом тестировании производительности. Также рекомендуем заглянуть в актуальное сравнительное тестирование видеокарт в Watch Dogs 2.
Больше о технологиях NVIDIA и графических особенностях в играх читайте в будущих обзорах. Следите за нашими обновлениями через через ВКонтакте, Facebook и Twitter!