Тест Minecraft RTX на разных видеокартах

Два дня назад NVIDIA представила бета-версию Minecraft RTX вместе с Microsoft. Мы получили копию игры и провели тесты. Сегодня мы поговорим о новых эффектах, оценим их на практике, а также приведем результаты производительности на разных видеокартах.

В бета-версии Minecraft RTX используется технология DLSS 2.0. На самом деле без нее не обойтись, поскольку Minecraft RTX опирается на трассировку пути лучей (pathtracing), которая накладывает весьма высокие требования к "железу". Ниже мы их как раз рассмотрим, а также приведем опции, которые позволяет получить более высокие значения fps.

Отличительной особенностью Minecraft RTX как раз является использование трассировки пути лучей для расчета эффектов, а также текстур PBR (Physically-Based Rendering). Pathtracing используется для таких эффектов, как отражения, глобальное освещение, тени, а PBR для более реалистичной симуляции разных материалов.

Кроме упомянутых технических аспектов, сильной стороной Minecraft является поддержка сообщества, которое не перестает радовать новыми мирами, состоящими из блоков. Впрочем, в рамках нынешнего обзора мы не будем оценивать креативность. Многие энтузиасты Minecraft считают, что из-за эффектов RTX игра может потерять свой шарм, но никто не мешает отключить эффекты. Поэтому геймеры Minecraft ничего не теряют, а получают еще одну опцию.

Бета-версию Minecraft RTX можно будет скачать совсем скоро, в 20:00 по Москве. Разработчики игры уже опубликовали руководство, как получить копию.

Теперь позвольте поговорить об отдельных эффектах. Почему Minecraft RTX выглядит совсем иначе?

Отражения

В игре Battlefield V отражения стали первым эффектом трассировки лучей, реализованным через RTX. Трассировка лучей действительно хорошо помогает для придания отражениям реалистичности. Впрочем, некоторые геймеры считают, что отражения Battlefield V слишком бросаются в глаза и теряют естественность. Конечно, осколок стекла будет отражать окружение даже в разбомбленном городе. Но вот для мраморного пола в разрушенном доме это уже чересчур.

Но в случае Minecraft вопроса фотореализма не стоит. Разные поверхности, тем не менее, отражают окружение.

Слева: RTX On, справа: RTX Off

Один из примеров - поверхность воды. Без эффектов RTX она практически отсутствует, и только с добавлением трассировки лучей окружающая среда начинает отражаться на поверхности воды. Причем видны не только мелкие детали, как на примере выше. Почти весь мир Minecraft может отражаться на поверхности, в том числе и закат солнца.

Слева: RTX On, справа: RTX Off

Но отражения могут и не так сильно бросаться в глаза. Текстуры PBR позволяют полу отражать окружение - по крайней мере, частично. Что легко видно по пробивающемуся в комнату свету и огню.

Слева: RTX On, справа: RTX Off

Скриншот выше показывает, как отражения будут выглядеть на широкой поверхности воды. Причем отражения - лишь часть общей картины. Прямое сравнение хорошо показывает отличия по освещению сцены.

Тени и освещение

Тени и освещение - еще одна область, где хорошо видны эффекты трассировки лучей.

Слева: RTX On, справа: RTX Off

На примере выше разница хорошо видна. Область под лестницей без RTX слишком хорошо освещена, трассировка лучей добавляет реализма. Проникающий через проем вверху свет не проникает в область под лестницей. Но часть света отражается от стены слева.

Слева: RTX On, справа: RTX Off

Если свет проникает через синие стеклянные блоки, то комната окрашивается в синие тона. Еще один отличный пример текстур PBR. Факелы по углам освещают близлежащие поверхности.

Слева: RTX On, справа: RTX Off

Пещеры - важный элемент Minecraft. И их правильное освещение сложно получить без трассировки лучей. Кроме правильного освещения трассировка лучей наглядно показывает, откуда падает свет.

RTX On

Благодаря правильному расчету падающего света и теням объекты становятся более ощутимы по высоте и расположению. Все же Minecraft - игра в трех измерениях, и трассировка лучей помогает визуальному восприятию миров.

Текстуры PBR и эффекты

Правильный расчет падения света, освещения, теней и отражений - это лишь одна сторона технологии трассировки пути. Взаимодействие с текстурами PBR значительно обогащает визуальную составляющую игры.

Слева: RTX On, справа: RTX On

Отражающие поверхности мы рассматривали выше. Но использование PBR дает намного больше информации о текстуре и ее свойствах. В Minecraft RTX на каждую текстуру используются шесть карт, описывающих свойства. Кроме стандартной информации текстуры (сама текстура и альфа-уровень) в PBR есть Metallic Map (имеет текстура металлический блеск или нет), Emissive Map (позволяет текстуре излучать свет), Roughness Map (для отображения неровностей) и Normal/Height Map (текстура может содержать информацию о высоте)

Деревянная поверхность отражает свет совсем иначе, чем зеркало. Обычная каменная поверхность отличается от полированного мрамора. Все эти характеристики во многом нашли отражение в текстурах PBR Minecraft RTX.

На самом деле мы можем добавить сотни скриншотов, показывающих работу трассировки лучей. Выше мы привели наиболее характерные примеры, позволяющие сравнить рендеринг с RTX и без трассировки лучей. Эффекты RTX значительно улучшают визуальную составляющую Minecraft. Но так ли это нужно хардкорным энтузиастам игры - уже другой вопрос.

Ниже мы привели видеоролик с наиболее красивыми эффектами.

Без DLSS 2.0 игра Minecraft RTX вряд ли будет идти плавно, независимо от конфигурации. Собственные тесты NVIDIA подтверждают, что GeForce RTX 2080 Ti в 4K дает только 16 FPS, а в Full-HD - всего 56 FPS. Без DLSS 2.0. Так что на некоторых видеокартах активация DLSS 2.0, по сути, является обязательной.

Как и DirectX Ray Tracing, опция DLSS скрыта в настройках Advanced Video. DLSS 2.0 активируется функцией Upscaling. Как работает DLSS 2.0 мы уже поясняли в отдельной статье. Увеличение производительности достигается тем, что игра выполняет рендеринг в меньшем разрешении. Если на монитор картинка выводится в разрешении 3.840 x 2.160 пикселей, то рендеринг выполняется в 1.920 x 1.080 пикселей. Для разрешения 2.560 x 1.440 пикселей используется рендеринг 1.416 x 836 пикселей. А в случае активации DLSS 2.0 при выходном разрешении 1.920 x 1.080 пикселей рендеринг выполняется в разрешении 1.280 x 720 пикселей.

DLSS 2.0 обеспечивает качество картинки не хуже родного рендеринга. И для протестированных ранее игр с поддержкой DLSS 2.0 это действительно было верно. Посмотрим, какие результаты мы получим в Minecraft RTX.

Слева: DLSS On, справа: DLSS Off

Слева: DLSS On, справа: DLSS Off

Слева: DLSS On, справа: DLSS Off

Мы проверили еще несколько десятков скриншотов и не обнаружили отличий в качестве картинки. Причем на некоторых примерах активация DLSS 2.0 приводила даже к большей детализации по сравнению с родным разрешением. Более заметны небольшие отличия по краям теней. В случае DLSS 2.0 они чуть более мягкие.

Влияние DLSS 2.0 на производительность

Как мы уже отметили, во многих случаях активация DLSS 2.0 требуется, чтобы выжать плавный уровень производительности. Ниже приведены результаты тестов трех видеокарт GeForce RTX в трех разных разрешениях.

Без DLSS 2.0 плавную частоту кадров может выдать разве что GeForce RTX 2080 Ti. Но лучше включить DLSS 2.0 даже на GeForce RTX 2080 Ti. Для GeForce RTX 2070 Super рекомендуется DLSS 2.0 даже в разрешении 1080p. А GeForce RTX 2060 Super дает приемлемую частоту кадров только после включения DLSS 2.0, независимо от разрешения.

Перед тем, как перейдем к тестам производительности, следует напомнить, что Minecraft RTX пока что находится в состоянии бета-версии. На некоторых скриншотах, например, видны облака, которые пока представлены большими белыми областями, перемещающимися по небу. Текстуры могут где-то мерцать, трассировка лучей может "глючить" и выдавать неправильные цвета. Так что баги в бета-версии Minecraft RTX пока имеются.

Кроме того, в версии RTX на производительности очень сильно сказывается мир и дальность обзора. В помещении требуется просчитывать меньше эффектов и лучей света, чем на больших открытых пространствах.

Ниже мы оценим дальность обзора. Она определяется так называемыми чанками (chunks) - областями 16 x 16 x 16 блоков. По умолчанию с активными эффектами RTX выставляется дальность видимости 8 чанков. Без эффектов трассировки лучей стандартный уровень - 32 чанка, его можно увеличить до 160 чанков, но в случае RTX - только до 24 чанков. Поэтому Minecraft RTX накладывает существенные ограничения по дальности обзора. Ниже мы привели скриншоты с разной дальностью видимости.

Слева: 8 чанков, справа: 12 чанков

Слева: 16 чанков, справа: 20 чанков

Слева: 24 чанка, справа: RTX Off

Белые блоки - это облака, которые пока что не выводятся корректно. Их можно вообще отключить, но здесь мы намеренно решили показать баги бета-версии. Хорошо видны отличия по дальности обзора. Чем больше уровень чанков, тем больше деталей проступают на фоне. Все остальное скрыто в тумане. Без эффектов RTX дальность видимости намного больше.

Есть и влияние на производительность, которое мы покажем ниже.

Без эффектов RTX видеокарта GeForce RTX 2080 Ti дает 144,8 FPS в используемом мире; с трассировкой лучей и 8 чанками мы получаем всего 53,7 FPS. С дальнейшим увеличением дальности обзора мы получаем постепенное снижение FPS. Впрочем, оно не такое сильное: в зависимости от сцены потери составляют между 5 и 20% при переходе на максимум 24 чанка. Конечно, все зависит от сцены - происходит действие в более-менее крупном помещении или в открытом мире.

В магазине на момент сегодняшнего старта доступны шесть миров с эффектами RTX. Но теперь каждый пользователь может перенести свои миры под Minecraft RTX. NVIDIA опубликовала руководство, которое описывает, как можно преобразовать мир Minecraft Java в новый формат Windows 10 Bedrock. Он необходим для Minecraft RTX.

Впрочем, для переноса мира в Minecraft RTX потребуется больше ресурсов. Для создания новых миров NVIDIA и другие разработчики предлагают свои наборы текстур, в том числе и новые текстуры PBR. NVIDIA предлагает HD Decorative Resource Pack и HD Foundational Resource Pack. Есть и наборы Muddle RTX и RazzleCore RTX, созданные Razzleberries. Упомянутые четыре набора содержат как текстуры с разрешением 1.024 x 1.024 пикселей, так и всего 8 x 8 или 16 x 16 пикселей с функцией PBR.

NVIDIA предлагает руководство и по созданию собственных текстур PBR. Так что если предложенных текстур вам будет мало, никто не мешает экспериментировать самостоятельно.

Баги бета-версии

На багах бета-версии хотелось бы остановиться подробнее. Выше мы уже отметили облака, которые выводятся крупными белыми блоками вместо облаков. Конечно, в настройках можно отключить отображение облаков, чтобы они вообще не беспокоили.

Скриншот выше показывает, как выглядит баг с облаками в Minecraft RTX. Между тем облака в данной реализации пронизывают другие объекты и здания, например. Впрочем, Microsoft уже в курсе ошибки и работает над ее исправлением.

Еще один пример багов - текстуры PBR. Вода стекает по желобу, ее окружают металлические блоки. Они хорошо отражают окружение, но трассировка лучей здесь берет за основу дизайн воды без текстуры PBR (темно-синяя), что выглядит не к месту.

Также переключение между RTX и не-RTX приводит к проблемам время от времени. Приходилось перегружать мир или даже Minecraft, чтобы получить приемлемую производительность. Но, опять же, перед нами бета-версия, поэтому придираться не стоит. Microsoft работает с NVIDIA над исправлением багов, и наличие ошибок в бета-версии вполне ожидаемо.

Мы также попытались запустить Minecraft RTX на видеокарте без RTX. Но ни GeForce GTX 1660 Ti, ни GeForce GTX 1080 Ti или AMD Radeon RX 5700 XT не смогли активировать опции RTX в Minecraft.

Minecraft - рекордная игра по продажам. Конечно, по числу игроков она не может конкурировать с бесплатными играми с режимом королевской битвы, но под все платформы продано более 180 млн. копий. Так что в категории "купи и играй" перед нами бесспорный лидер.

Игра Minecraft вышла в 2009 году, и через 11 лет мы получили самое крупное обновление по графике. После Quake RTX перед нами вторая игра, которая использует полную трассировку пути лучей (pathtracing). Движок Engine Render Dragon тоже был адаптирован. В отличие от простой трассировки лучей в случае трассировки пути данный способ используется для рендеринга каждого пикселя на сцене. А не только для расчета отражений или освещения. Использование текстур PBR увеличивает сложность рендеринга. Но Minecraft RTX благодаря текстурам PBR получила весьма значительное улучшение качества картинки.

Так ли требовалось Minecraft улучшение графики - вопрос из другой плоскости. Многих геймеров привлекает классический блочный дизайн игры, но эффекты RTX опциональны, а не обязательны. Если они не нравятся, то их можно легко отключить. Из-за аппаратных требований эффекты RTX доступны только владельцам видеокарт GeForce RTX, так что далеко не все геймеры Minecraft смогут попробовать бета-версию RTX в деле. NVIDIA утверждает, что ей удалось продать 15 млн. RTX GPU для настольных и мобильных видеокарт.

Эффекты RTX могут нравиться или нет, но с технической точки зрения реализация впечатляет. Падение света рассчитывается корректно. Отражающие поверхности не только отражают свет с разной степенью интенсивности, но и, в зависимости от текстуры PBR, добавляют к нему дополнительную информацию - например, цвет. На первой странице обзора мы подробно рассмотрели эффекты. На приведенных видеороликах можно получить более полное впечатление. Но следует помнить, что внешний вид игры - дело вкуса.

Технические сложности реализации трассировки пути лучей заметны по результатам тестов. Даже в Full-HD производительности GeForce RTX 2080 Ti маловато для комфортной игры с активными эффектами RTX. При повышении разрешения вплоть до 4K требования тоже увеличиваются. В случае младших видеокарт, до GeForce RTX 2060, ситуация хуже. И здесь активация DLSS 2.0 уже необходима, чтобы получить плавную частоту кадров в Minecraft RTX. К счастью, DLSS больше не является компромиссом между высокими FPS и качеством картинки. С новой технологией DLSS 2.0 NVIDIA удалось обеспечить качество картинки не хуже рендеринга в родном разрешении. При этом прирост производительности составляет не меньше 50%. И иногда даже более 100% при высоких разрешениях и низких fps.

В зависимости от требуемого разрешения следует выбирать и видеокарту RTX. О возможности рассчитать трассировку пути лучей через потоковые процессоры не стоит и думать. В Minecraft RTX даже подобной опции не предусмотрено.

Minecraft RTX на данный момент остается решением для ограниченной аудитории. Бета-версия RTX пока не поддерживает многопользовательские миры, другие серверы или кросс-платформенную игру. Так что геймеры в бета-версию RTX вряд ли смогут полностью погрузиться в безграничный мир. Но для получения представления о возможностях Minecraft RTX бета-версии игры достаточно.

Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).