TÉMA: PC hráči natěšeně vyhlížejí DirectX 12 Ultimate na GeForce RTX
Jak z raytracingu a DLSS 2.0 těží hry? + výhled do budoucna.
Letos na podzim to nebude pouze o rozruchu okolo příští generace konzolí, PlayStation 5 a Xbox Series X. Z přechodu na výkonnější obývákové mašinky budou ve finále těžit i běžní PC hráči, protože nadcházející tituly již nebudou nadále bržděny sedm let starým hardwarem z PS4 a Xbox One, na které se dosud musely brát značné ohledy při vývoji a designu.
Proto si možná i vy budete klást otázku, jestli zrovna v příštích měsících nebude ta pravá chvíle pro upgrade vnitřností ve vašem stárnoucím herním počítači. Tentokrát ne kvůli Crysis, jako tomu bývalo kdysi dávno (ačkoli jeho remaster je shodou náhod též na spadnutí), nýbrž pro hraní předvánočních pecek či těch ze začátku příštího roku.
S tím souvisí nejnovější verze rozhraní (API) DirectX 12, které se má v blízké budoucnosti stát novým zlatým standardem pro hry nové generace.
S podporou ray-tracingu, variable rate shadingu, sampler feedbacku či mesh shaders by prý DirectX 12 Ultimate měl posunout hry na úplně novou úroveň realističnosti. Jedinými grafickými kartami na trhu, které tyto přelomové funkce zatím podporují, je řada GPU GeForce RTX.
Při přemýšlení o upgradu se jinak hodí mít na vědomí, že GPU od Nvidia lze bez problémů používat s procesory jak od Intelu, tak od AMD. Uvádíme to raději preventivně, protože mezi mnohými lidmi stále panuje mýtus, že AMD a NVIDIA nemusí být vhodná kombinace, ale není tomu tak.
DirectX Ray-tracing umožňuje ve hrách simulovat to, jak se světlo chová v reálném světě, a přináší tak nesmírně realistické a krásné grafické efekty, jako například globální dynamické osvětlení, odrazy a stíny. Grafické karty GeForce RTX byly již od počátku navrženy tak, aby splňovaly vysoké nároky spojené s ray-tracingem. Specializovaná jádra, která najdete pouze v grafických kartách GeForce RTX, zajišťují výkon miliardy paprsků za sekundu a až 3x vyšší snímkovou frekvenci ve hrách a aplikacích, které technologii DXR využívají. Poprvé v dějinách je tak možné vykreslování ray-tracingu v reálném čase při zachování standardní herní snímkové frekvence.
Minulý rok ještě tolik velkých her raytracing nepodporovalo, i když už dohromady dokázaly nabídnout stovky hodin zábavy. Například neprávem přehlížený Control, postapokalyptická FPS Metro Exodus, pařížská odbočka Wolfenstein: Youngblood či obří roboti z MechWarrior 5: Mercenaries.
Z toho lze soudit, že Nvidii nejspíš nejde ani tak o kvantitu podporovaných her, ale hlavně o jejich kvalitu. A výhled do budoucna se jeví více než nadějně, jelikož raytracing či DLSS 2.0 budou podporovat brzké AAA tituly, jako "neonový" Cyberpunk 2077 od CD Projektu Red či Watch Dogs: Legion od UbiSoftu.
Příkladem budiž právě v těchto dnech vycházející PC konverze Death Stranding od Hideo Kojimy, o níž jsme psali zde. Simulátor poslíčka na nehostinné planetě původem z PS4 ostatně dostanete ke GeForce GTX bezplatně v časově omezené akci.
Oznámení dalších takových hitovek jistě na sebe nenechá dlouho čekat. Lze předpokládat, že počet podporovaných titulů se bude rychle rozšiřovat díky podpoře v Unreal Engine či jiných technologických řešeních.
Přínos GeForce GTX však zdaleka netkví jen v raytracingu. Zapomínat by se nemělo ani na důležité Deep Learning Super Sampling ve verzi 2.0 (DLSS), které posunuje renderování v reálném čase na novou úroveň a to prostřednictvím super rozlišení založeného na umělé inteligenci. Jde o novou a vylepšenou neuronovou síť se strojovým učením, která zvyšuje snímkovou frekvenci a současně vytváří krásný a ostrý herní obraz. Poskytuje hráčům výkonnostní rezervu pro maximální nastavení ray-tracingu a zvýšení výstupního rozlišení.
Ne všichni z vás ví, že DLSS umí ušetřit až okolo 75% výkonu a obraz přitom ještě vylepšit oproti nativnímu rozlišení. Vděčí za to nové temporální technice pro ostřejší detaily obrazu a lepší stabilitě mezi jednotlivými snímky, přestože renderuje jen polovinu pixelů co běžně.
Například u akce Control je znát, jak pomohl přechod na druhou generaci DLSS. Zatímco původně hra loni v létě uměla jen předchozí verzi DLSS, která pomocí algoritmu zpracování obrazu zvýšila snímkovou frekvenci o více než 70%, tak od konce března existuje patch. Ten vedle přidání nového obsahu přinesl podporu DLSS 2.0 a dosáhlo se ještě lepších výsledků.
Během testování Control v rozlišení 1920x1080 a 2560x1440 se tak výkon zvedl až o 76%. A při rozlišení 4K (3840x2160) poskytuje režim Výkon dvojnásobný až trojnásobný nárůst, což umožňuje i hráčům s GeForce RTX 2060 spustit hru při maximálním nastavení a hratelné snímkové frekvenci.
Původní implementace DLSS ve hře Control sice poskytla skvělou kvalitu obrazu ve většině scén hry, jenže v oblastech s pohybujícími se objekty měla někdy potíže. Oproti tomu DLSS 2.0 dokáže tyto případy zvládat mnohem efektivněji, jak je vidět níže na snímku točícího se ventilátoru. Nejnovější verze DLSS také zlepšuje kvalitu obrazu tam, kde jsou detaily méně výrazné.
Dobrodružství ve vesmíru z Deliver Us The Moon bylo doplněno o raytracingové efekty a technologii DLSS 2.0 koncem loňského roku, čímž se zvýšila krása a výkon této menší hry.
DLSS 2.0 zde poskytuje kvalitu obrazu srovnatelnou s hraním při nativním rozlišení a využívá k tomu integrovanou techniku přechodného vyhlazování. Nechybí jemná vylepšení, pokud jde například o věrnost zábradlí či složitý drátěný plot, který má vyšší kvalitu obrazu a lepší časovou stabilitu (zřetelnost při pohybu pohledu hráče).
A pak tu je ještě VRS (Variable Rate Shading). Technologie vykreslování, kterou podporují grafické karty GeForce RTX a která vylepšuje výkon tím, že upravuje míru stínování v různých částech scény. Umožňuje adaptivní stínování Nvidia, které měří pohyb a změny barev v každém snímku a chytře tak snižuje míru stínování v těch oblastech snímku, kde není vyžadována (např. na obloze nebo na zdech). Technologie VRS také může být použita ve hrách virtuální reality pro techniku vykreslování foveated rendering - je tak vykreslováno více detailů tam, kam se oči dívají a méně v okrajových částech obrazu, kam se oči nezaměřují.
Jinou vychytávkou DX12 Ultimate, kterou zatím zvládá jen GeForce RTX, je funkce Sampler Feedback. Čerpá ze stejné filozofie jako Variable Rate Shading: chytřejší práce vede k nižšímu zatížení grafického procesoru a k vyššímu výkonu. Sampler Feedback zlepšuje výpočetní procesy mezi texturou a hardwarem shaderu. Vývojáři a enginy mohou využívat funkci Sampler Feedback k implementaci sofistikovaných algoritmů pro streamování textur, což umožňuje vznik velkých otevřených světů s krásnými texturami s vysokým rozlišením, aniž by docházelo k zasekávání nebo vyskakování textur, což kazí zážitek ze hry. Funkci Sampler Feedback lze použít také k implementaci prostorového stínování textur, aby bylo vykreslování ještě efektivnější.
Nejnovější hry testujeme na výkonném počítači LYNX Grunex Super Gamer 2020.
S nástupem příští generace konzolí se jinak často mluví o mnohem propracovanějších otevřených světech, ve kterých budeme moci hrát. Každý aspoň trochu zkušenější PC hráč zná, že zvýšení úrovně detailů může výrazně ovlivnit výkon, protože hlavní procesor je zaplavený požadavky na vykreslení každého objektu v prostředí. Pomocí další funkce Mesh Shading ovládá grafický procesor inteligentním způsobem výběr úrovně detailů a teselaci objektů, čímž umožňuje vznik bohatých otevřených světů se stovkami tisíc objektů.
Ukazuje to v praxi třeba starší tech-demo Asteroids, kde CPU není úzkým hrdlem celého systému, jelikož to bylo přesunuto mezi úkoly GPU:
