Istnieje kilka sposobów na poprawę wydajności grafiki. Albo wyposażysz procesory graficzne w więcej zasobów, dodając brutalną siłę, albo wykaż się kreatywnością i opracuj optymalizacje wydajności. Technologia Multi-Res Shading firmy Nvidia jest dobrym przykładem tego ostatniego.
Pierwotnie przeznaczony do VR, obliczający jedną scenę z wielu widoków, Multi-Res Shading znalazł inne zastosowanie: poprawę wydajności kart graficznych w grach poprzez obniżenie jakości renderowania niektórych części obrazu. Shadow Warrior 2 to pierwszy tytuł nieobsługujący rzeczywistości wirtualnej, który korzysta z tej funkcjonalności. Według Nvidii, Multi-Res Shading zwiększa wydajność o około 30 procent, bez znacznego pogorszenia jakości obrazu. I to jest dokładnie to, co chcemy przetestować: jak utrzymuje się jakość grafiki i czy istnieje wymierny wzrost wydajności?
Shadow Warrior 2: MRS w akcji
Jeśli posiadasz kartę GeForce GTX z serii 900 (Maxwell) lub 1000 (Pascal), możesz aktywować cieniowanie w wielu rozdzielczościach w Shadow Warrior 2. Dostępne są dwie opcje: Konserwatywna i Agresywna. W pierwszym przypadku rozdzielczość wzdłuż granicy obrazu jest zmniejszona o 40% w stosunku do 60% w drugim. Rozmiar tej strefy różni się również w zależności od wybranej opcji: 20% lub 22% po lewej i prawej stronie oraz 18% lub 20% na górze i na dole obrazu.
Niektóre efekty (takie jak flary obiektywu) są również zmniejszane, a nawet całkowicie usuwane. To jedna z wad, które można słusznie krytykować w tej technologii. Rozdzielczość nie jest jedynym atrybutem, na który ma wpływ MRS; wydaje się, że niektóre szczegóły są traktowane inaczej przez silnik PolyMorph procesora GPU, który odpowiada za obsługę geometrii.
Poza tym są też różnice między Maxwellem i Pascalem. Nvidia dodała blok „Simultaneous Multi-Projection” do Pascala (PolyMorph Engine 4.0), podczas gdy Maxwell musi zadowolić się swoim blokiem „Viewport Multicast”. W praktyce cieniowanie Multi-Res powinno teoretycznie być mniej wydajne na Maxwell niż Pascal.
Multi-Res Shading: zrzuty ekranu
Poniższe zrzuty ekranu przedstawiają kilka przykładów z aktywowaną funkcją MRS. Każde trzy zrzuty ekranu są wyświetlane w następującej kolejności: MRS wyłączony, MRS niski i MRS wysoki.
Efekty flary obiektywu są wyłączane natychmiast po włączeniu systemu MRS. Znikają też liczne efekty cieniowania i oświetlenia, a aliasing pojawia się wyraźnie na brzegach obrazu, gdy używamy najbardziej agresywnego trybu MRS. Sprawdź na przykład klingę miecza. Kontury obrazu są bardziej rozmyte, zwłaszcza przy włączonej MRS.
Tutaj ponownie, odblaski obiektywu znikają, gdy tylko aktywowany jest system MRS. Aureola światła na poziomie otworu w jaskini, w kierunku lewego górnego rogu, jest widoczna tylko wtedy, gdy MRS jest wyłączony. Granice kałuży wody są rozmyte, gdy MRS jest podkręcony. Plama błota tuż przed mostem częściowo znika, mimo że znajduje się w centrum obrazu i dlatego w ogóle nie powinna być naruszona.
Różnica w odniesieniu do odbić na karoserii pojazdu na pierwszym planie jest rażąca, a MRS narzuca gorszą jakość. Oświetlenie otoczenia sceny jest niższe przy aktywnym MRS, a postać po prawej jest rozpikselowana, gdy używamy agresywnego trybu MRS.
Usuwając liczne efekty świetlne (odbicia, załamania, dyfrakcje, rozproszenia…), nawet w środku kadru, MRS zauważalnie obniża jakość wizualną tej sceny i silnie zmniejsza oświetlenie otoczenia. Hologram po prawej jest szczególnie pikselowany w wyższym trybie MRS.
Konfiguracja testowa
Multi-Res Shading wyraźnie wpływa na jakość obrazu, zwłaszcza w trybie agresywnym. Ale jego głównym celem jest poprawa wydajności. Zobaczmy, czy tak jest. Przeprowadziliśmy nasze testy na pierwszej scenie gry w jakości Ultra w rozdzielczości 1080p, 1440p i 4K przy użyciu następujących trzech kart graficznych:
Intel i5-6500 3,2 GHz
MSI GTX 970 Gaming 4G
Gigabyte GeForce GTX 1060 WF2OC-3GD 3 GB
Oprogramowanie Sterowniki graficzne System operacyjny Kontroler pamięci masowej
Nvidia GeForce Game Ready 375,76
Windows 10 x64 Enterprise 1607 (14393.351)
Intel PCH Z170 SATA 6 Gb/s
Sekwencja porównawcza
1920×1080
Jeśli cieniowanie Multi-Res naprawdę ma wpływ na liczbę klatek na sekundę, wydajność bez funkcji Nvidii jest już na tyle dobra, że postrzegana płynność jest doskonała we wszystkich przypadkach. Innymi słowy: w rozdzielczości 1080p cieniowanie Multi-Res nie jest przydatne w przypadku tych kart ze średniej półki.
2560×1440
Również tutaj średnia i minimalna liczba klatek na sekundę gwałtownie wzrasta, niezależnie od wybranego przez nas ustawienia. Ale aktywacja MRS pozwala naszym trzem kartom nigdy nie spaść poniżej 50 FPS, co jest widoczne pod względem postrzeganej płynności. MRS znajduje realne zastosowanie w tej rezolucji.
3840×2160
To właśnie w rozdzielczości 4K wpływ cieniowania Multi-Res jest największy, czy to w klatkach na sekundę, stabilności czasu klatek, czy postrzeganej płynności. W każdym razie nasze trzy karty GeForce ze średniej półki nie są w stanie utrzymać wystarczającej liczby klatek na sekundę, aby gra była płynna w bardzo wysokiej rozdzielczości, co jest raczej normalne.
Wniosek
Chociaż cieniowanie Multi-Res ma negatywny wpływ na jakość obrazu, którego nie można zignorować, przynajmniej w tej konkretnej implementacji, wzrost wydajności związany z tą funkcją jest wymierny. Poprawa powinna być większa w przypadku Pascala niż Maxwella, ale nasze pomiary nie potwierdzają tego: GeForce GTX 970 działa bardzo dobrze (z wyjątkiem 4K) przy tej samej grafice.
Naszym jedynym rozczarowaniem jest to, że technologia ujawniona w Shadow Warrior 2 nie jest zadowolona z pogorszenia rozdzielczości obrazu peryferyjnego. Usuwa również niektóre komponenty, co również wpływa na jakość sceny na środku ekranu, gdzie powinna być nietknięta. W końcu daleko mu do zrzutów ekranu dostarczanych przez Nvidię.
Ta opcja przyda się jednak w określonych przypadkach. Weźmy na przykład nasze wyniki w 1440p. Rozdzielczość taka jak 1080p nie obciąża na tyle kart graficznych ze średniej półki, aby degradacja wizualna była opłacalna, a GeForce GTX 970 i 1060 nie są wystarczająco szybkie, aby grać w 4K, nawet z MRS. Na koniec odradzamy używanie bardziej agresywnego trybu MRS, ponieważ jak na nasz gust, wpływa on zbyt negatywnie na jakość grafiki.
