Pięć lat temu Battlefield V wprowadził ray tracing do świata gier komputerowych. Jak dzisiaj wyglądają wymagania sprzętowe gry?

Był chłodny wieczór 20 listopada 2018 roku, minuta po północy naszego czasu. W siedzibach Electronic Arts i NVIDII zakończyły się ostatnie przygotowania do premiery, która otworzyła nowy rozdział w historii grafiki komputerowej. Battlefield V jako pierwszy wprowadził śledzenie promieni w czasie rzeczywistym, chociaż jeszcze w bardzo ograniczonym zakresie, jeżeli spojrzymy na współczesne produkcje. Wówczas wielu obserwatorów zakładało, że technika ray tracingu będzie sezonową ciekawostką i zostanie porzucona przez deweloperów. Ostatnie 5 lat przyniosło jednak liczne premiery oraz solidny progres wydajności układów graficznych, a śledzenie promieni od momentu debiutu Battlefield V bardzo się rozwinęło.

Dzisiaj wracam na chwilę do Battlefield V, któremu stuknęła piąta rocznica wydania, aby sprawdzić jak działa na kilku kartach graficznych NVIDII. Tylko z  ray tracingiem i dodatkowo bez DLSS. Czy pięć lat wystarczyło, żeby Battlefield V doprawiony RT poszedł na sprzęcie z niższej półki?

Głównym inicjatorem wdrażania ray tracingu była i pozostaje NVIDIA, której GeForce RTX 2000 jako pierwsze posiadały jednostki przyspieszające takie obliczenia. Śledzenie promieni jest bowiem rozwiązaniem pamiętającym zeszłe tysiąclecie, aczkolwiek do momentu wprowadzenia Turingów, konsumenckie układy graficzne nie dysponowały mocą obliczeniową wymaganą do płynnego realizowania tak zaawansowanych efektów. Dopiero gdy architektura NVIDII wprowadziła wyspecjalizowane RT Cores, możliwe było wdrożenie prostego ray tracingu, co można zobaczyć właśnie w omawianym Battlefield V. Obecnie w rodzinie GeForce RTX 4000 znajdziemy trzecią generację tych jednostek, będących kilkukrotnie bardziej efektywnymi od pierwowzoru, między innymi dzięki obsłudze nowych funkcji (LINK). Również AMD i INTEL zmuszone zostały obrać identyczny kierunek rozwoju układów graficznych, nawet pomimo początkowego oporu (LINK), niemniej NVIDIA konsekwentnie utrzymuje tutaj pozycję lidera.

Czym właściwie charakteryzuje się technika śledzenia promieni? Najprościej rzecz ujmując - ray tracing wykorzystuje realistyczny, chociaż nadal bardzo uproszczony, model odtwarzania zachowania światła. Symulacja polega na śledzeniu jego ścieżek, gdzie następują przecięcia i odbicia, a także określeniu jak reagują z elementami otoczenia. Pozwala to tworzyć fotorealistyczne trójwymiarowe sceny. Warto jednak pamiętać, że śledzenie promieni mocno ewoluowało na przestrzeni lat, dzisiaj będąc w zupełnie innym miejscu, niż podczas premiery Battlefield V. Śledzenie promieni obejmuje też szereg różnorakich efektów m.in. odbicia, cienie, globalne oświetlenie, okluzję otoczenia. Zagęszczenie powyższych technik, a także ściśle określona ilość odbijanych promieni, decyduje o szczegółowości oraz zasobożerności produkcji. Ewolucja ray tracingu jest bezpośrednio powiązana z rozwojem układów graficznych, bowiem im wyższa wydajność, tym więcej zaawansowanych efektów mogą zaimplementować twórcy.

Pisząc o śledzeniu promieni, trudno nie wspomnieć o technikach upscalingu obrazu, których wprowadzenie oraz ewolucja pośrednio wynikała z konieczności odzyskania części zasobów przeznaczonych na zaawansowane obliczenia. NVIDIA DLSS i rozwiązania konkurencyjne, to jednak temat na zupełnie inny materiał. Wracając do listopada 2018 roku i premiery Battlefield V - wielu użytkowników komentujących wyniki ray tracingu pisało, że spokojnie poczeka aż mainstream'owe karty graficzne na czysto zapewnią 60 klatek. Podobne deklaracje często się pojawiają, dlatego postanowiłem wrócić do pierwszej gry posiadającej implementację ray tracingu, aby sprawdzić na jakim etapie jesteśmy. Identyczne opinie czytałem ostatnio pod testami wydajności Alan Wake II oraz Cyberpunk 2077, będącymi produkcjami dalece bardziej zaawansowanymi, dlatego Battlefield V stanowi ważny wyznacznik dla cierpliwie czekających.

Test wydajności Battlefield V - Wymagania sprzętowe nie zabijają?

Warto podkreślić, że Battlefield V wprowadzał tylko jeden efekt realizowany metodą śledzenia promieni - odbicia. Widoczne były w większości lustrzanych powierzchni, jak również na broniach i elementach otoczenia, znajdujących się nieopodal źródeł intensywnego światła (np. ognia). Jak implementacja wygląda w praktyce, możecie zobaczyć na poniższych zrzutach ekranu. Oczywiście, jeśli porównamy Battlefield V do późniejszych Control, Cyberpunk 2077, Spider Man Remastered, Metro Exodus Enhanced Edition czy Dying Light 2, śledzenie promieni może nie wywierać większego wrażenia. Jak wspomniałem wcześniej - ray tracing ewoluuje, a jesteśmy dopiero na wczesnym etapie rozwoju tej technologii, gdzie stacją docelową stanowi path tracing. Jednak nawet tutaj różnice w grafice ON/OFF okazują się wyraźnie widoczne, poprawiając realizm sceny w wybranym aspekcie. Poniżej kilka screenów dla odświeżenia pamięci:

Battlefield V wyszedł w momencie debiutu rodziny NVIDIA GeForce RTX 2000, a wówczas wydawało się całkiem realne, że gdzieś pod koniec 2023 albo maksymalnie na początku 2024 roku, będziemy mogli sprawdzić GeForce RTX 5000... może nawet GeForce RTX 6000. Niestety, tempo wprowadzania kolejnych architektur w ostatnich latach wyraźnie wyhamowało, dlatego w ciągu 5 długich lat doczekaliśmy się zaledwie dwóch generacji. Dopiero na początku 2025 roku można spodziewać się sukcesorów GeForce RTX 4000. Największe usprawnienia i optymalizacje dotyczyły wprawdzie ray tracingu, niemniej dla czekających to generalnie spore utrudnienie. Oddala bowiem w czasie możliwość kupienia karty graficznej z niższej półki, która sprostałaby wymaganiom wiekowej gry. Zaraz sprawdzimy czy najsłabsza Ada Lovelace w postaci GeForce RTX 4060, pozwoli uzyskać wyniki zbliżone do topowych Turingów, czy konieczne będzie czekanie sześć (!) lat na odpowiedni układ graficzny, dostępny praktycznie na każdą kieszeń tzn. xx60.

Battlefield V - Miejsce i ustawienia podczas testów

Testy przeprowadziłem w pierwszym rozdziale kampanii (Under No Flag), charakteryzującej się pięknymi panoramami, rozległym terenami i siarczystym deszczem. Zobaczcie zresztą powyższego screena - pięcioletnia produkcja nadal wygląda znakomicie, zwłaszcza pod względem oświetlenia rozproszonego. Battlefield  V posiada jedną opcję odpowiedzialną za śledzenie promieni, działającą na zasadzie ON/OFF, natomiast poziom efektów można dodatkowo ustawić w zakresie Low / Medium / High / Ultra. Podczas testów wykorzystałem profil Ultra, a technika NVIDIA DLSS została wyłączona, chciałem bowiem sprawdzić jak dzisiejsze układy graficzne poradzą sobie z pierwszą grą oferującą ray tracing. Innymi słowy, kiedy najsłabszy model generacji GeForce RTX 4000, dogoni najszybszego reprezentanta pierwszej generacji GeForce RTX 2000, odpowiadając na pytanie często stawiane w komentarzach... Ile szacunkowo trzeba poczekać, aby pograć w około 60 klatkach bez żadnych wspomagaczy.

Chociaż testy wykonałem bez udziału NVIDIA DLSS, którego pierwszą iterację znajdziemy w Battlefield V, czuję się niejako w obowiązku nadmienić, że technika ta przeszła jeszcze bardziej spektakularną ścieżkę rozwoju, niż omawiane śledzenie promieni. Pierwsza wersja NVIDIA DLSS, bądźmy tutaj zupełnie szczerzy, startowała ze sporym bagażem problemów natury technicznej. Jednak NVIDIA DLSS 2.x mocno podniosło poprzeczkę, niejako odczarowując upscaling i niejednokrotnie zapewniając jakość obrazu lepszą od natywnego, zwłaszcza gdy fabrycznie zmuszeni bylibyśmy używać wygładzania TAA. Jednocześnie dostaliśmy odczuwalny wzrost wydajności, często przesądzający o płynnej rozgrywce w danej rozdzielczości. Obecnie dostępny jest natomiast NVIDIA DLSS w wersji 3.5, posiadający między innymi funkcję poprawy odbić realizowanych metodą śledzenia promieni (Ray Reconstruction), a prawdziwym „game changerem” jest opcja zarezerwowana dla GeForce RTX 4000 - Frame Generation. Generator klatek, NVIDIA DLSS i pozostałe techniki upscalingu, były bohaterami wielu artykułów, które znajdziecie w naszej bazie, dlatego zainteresowanych odsyłam do odpowiedniego działu (LINK).

W rozdzielczości 1920x1080 i wszystkich ustawieniach Ultra, granicę 60 klatek na sekundę przebija nawet GeForce RTX 4060, czyli najsłabszy model obecnej generacji dostępny w cenie około 1500 złotych. Jednak dopiero GeForce RTX 4060 Ti, którego w wersji dysponującej 8 GB wyceniono poniżej 2000 złotych, potrafi dogonić NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti oraz popularnego GeForce RTX 3070. Dla przypomnienia, topowy Turing kosztował na starcie 5500 złotych, natomiast po przeliczeniu inflacji byłaby to dzisiaj kwota około 4000 złotych. Za GeForce RTX 3070 przy podobnym przeliczniku zapłacilibyśmy natomiast około 1800 złotych. Wystarczyło poczekać 60 miesięcy, aby najtańsze GPU faktycznie pozwoliło uzyskać satysfakcjonującą płynność bez upscalerów, chociaż jeszcze nie dogania flagowców pierwszej generacji RTX.

Battlefield V - Under No Flag

1920x1080 / Ultra / RT ON

Klatki na sekundę (więcej = lepiej)

15

30

45

60

75

90

105

120

NVIDIA GeForce RTX 4070
1920 MHz (Base) 2715 MHz (Boost)
21000 MHz 12 GB GDDR6X 192-bit

118

111

NVIDIA GeForce RTX 3070
1500 MHz (Base) 1815 MHz (Boost)
14000 MHz 8 GB GDDR6 256-bit

98

93

NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti
1350 MHz (Base) 1700 MHz (Boost)
14000 MHz 11 GB GDDR6 352-bit

95

91

NVIDIA GeForce RTX 4060 Ti
2310 MHz (Base) 2760 MHz (Boost)
18000 MHz 8 GB GDDR6 128-bit

92

87

NVIDIA GeForce RTX 4060
1830 MHz (Base) 2610 MHz (Boost)
17000 MHz 8 GB GDDR6 128-bit

73

68

NVIDIA GeForce RTX 3060
1320 MHz (Base) 1850 MHz (Boost)
15000 MHz 12 GB GDDR6 192-bit

64

61

W rozdzielczości 2560x1440 i wszystkich ustawieniach Ultra, GeForce RTX 4060 nadal spisuje się całkiem przyzwoicie, generując ponad 40 klatek na sekundę w bardzo wymagającej lokacji. Przeważnie będzie to jednak powyżej 50 FPS-ów, więc jeszcze nie trzeba posiłkować się włączaniem NVIDIA DLSS. GeForce RTX 4060 Ti niemalże dogania flagowego GeForce RTX 2080 Ti, dorównując także GeForce RTX 3070, natomiast GeForce RTX 4070 wyraźnie góruje nad pozostałymi kartami. Kosztujący około 2600 złotych GeForce RTX 4070, wyprzedza topowego Turinga uzyskując blisko 20% przewagę, więc oferuje całkiem niezły przelicznik ceny do wydajności, zwłaszcza w śledzeniu promieni. Jest zarazem modelem przeznaczonym do grania w 2560x1440, również w nowszych produkcjach. Jednak w Cyberpunk 2077 czy Alan Wake II, konieczne będzie włączenie DLSS SR i/lub DLSS FG, żeby uzyskać 50-60 klatek na sekundę.

Battlefield V - Under No Flag

2560x1440 / Ultra / RT ON

Klatki na sekundę (więcej = lepiej)

10

20

30

40

50

60

70

80

NVIDIA GeForce RTX 4070
1920 MHz (Base) 2715 MHz (Boost)
21000 MHz 12 GB GDDR6X 192-bit

74

69

NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti
1350 MHz (Base) 1700 MHz (Boost)
14000 MHz 11 GB GDDR6 352-bit

64

61

NVIDIA GeForce RTX 3070
1500 MHz (Base) 1815 MHz (Boost)
14000 MHz 8 GB GDDR6 256-bit

63

60

NVIDIA GeForce RTX 4060 Ti
2310 MHz (Base) 2760 MHz (Boost)
18000 MHz 8 GB GDDR6 128-bit

60

56

NVIDIA GeForce RTX 4060
1830 MHz (Base) 2610 MHz (Boost)
17000 MHz 8 GB GDDR6 128-bit

46

43

NVIDIA GeForce RTX 3060
1320 MHz (Base) 1850 MHz (Boost)
15000 MHz 12 GB GDDR6 192-bit

39

37

W rozdzielczości 3840x2160 i wszystkich ustawieniach Ultra, żadna z wybranych kart graficznych nie zapewnia odpowiedniej płynności, aczkolwiek ciężko oczekiwać wysokich wyników od pięcioletnich konstrukcji albo świeższych odpowiedników ze średnio-niskiego segmentu. Zapewne GeForce RTX 4070 poradziłby sobie z zadaniem, uzyskując około 50-55 klatek na sekundę, gdybym włączył upscaling NVIDIA DLSS. Założenia testowe nie dopuszczały jednak takiego scenariusza, chciałem wszak sprawdzić wyłącznie czystą wydajność w ray tracingu. Natomiast zakładając, że GeForce RTX 4080 jest średnio 65-70% szybszy od GeForce RTX 4070, to dopiero niemalże topowy model zapewniłby stabilne 60 klatek na sekundę w rozdzielczości 3840x2160. Wnioski nasuwają się chyba samoistnie...

Battlefield V - Under No Flag

3840x2160 / Ultra / RT ON

Klatki na sekundę (więcej = lepiej)

5

10

15

20

25

30

35

40

NVIDIA GeForce RTX 4070
1920 MHz (Base) 2715 MHz (Boost)
21000 MHz 12 GB GDDR6X 192-bit

36

34

NVIDIA GeForce RTX 3070
1500 MHz (Base) 1815 MHz (Boost)
14000 MHz 8 GB GDDR6 256-bit

31

29

NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti
1350 MHz (Base) 1700 MHz (Boost)
14000 MHz 11 GB GDDR6 352-bit

31

29

NVIDIA GeForce RTX 4060 Ti
2310 MHz (Base) 2760 MHz (Boost)
18000 MHz 8 GB GDDR6 128-bit

30

28

NVIDIA GeForce RTX 4060
1830 MHz (Base) 2610 MHz (Boost)
17000 MHz 8 GB GDDR6 128-bit

25

23

NVIDIA GeForce RTX 3060
1320 MHz (Base) 1850 MHz (Boost)
15000 MHz 12 GB GDDR6 192-bit

20

18

Jeśli posiadacie monitor Full HD, to pierwszą grę wykorzystującą technikę ray tracingu, możecie spokojnie odpalić w rozdzielczości natywnej nawet na GeForce RTX 4060. W pewnym zakresie dostępne będzie również 2560x1440, jeszcze bez aktywacji NVIDIA DLSS, chociaż tutaj dopiero GeForce RTX 4060 Ti albo GeForce RTX 4070 zapewniają nienaganną płynność. Rozdzielczość 3840x2160 bez upsaclingu pozostaje aktualnie niedostępna dla modeli ze średnio-niskiego segmentu. Summa summarum, GeForce RTX 4060 nie dogonił GeForce RXT 2080 Ti, zatem niemal pięcioletni okres dzielący premiery obydwu kart, a także dwie generacje architektury nie wystarczyły, aby dzisiejsza budżetówka wyrówna wynik dawnego high-endu w Battlefield V. Mimo wszystko, progres jest niezaprzeczalny, a byłby znacznie szybszy, gdyby kolejne serie po prostu wychodziły częściej. Zatem należy się spodziewać, że GeForce RTX 5060 w śledzeniu promieni będzie miał wydajność GeForce RTX 2080 Ti... co nastąpi zapewne wiosną 2025 roku.

Chociaż GeForce RTX 4060 wystarcza do 1920x1080, a nawet do 2560x1440, to musiało minąć ponad 5 lat, zanim karta z niższego segmentu pozwoliła na odpalenie Battlefield V z ray tracingiem bez upscalingu. Dlatego czekanie, aż na podobnych warunkach pójdą Alan Wake II czy CP2077, produkcje znacznie bardziej zaawansowane pod względem RT/PT, może zająć nawet dekadę...

I tutaj dochodzimy do finalnego wniosku, że skoro Battlefield V będący ponad pięcioletnią produkcją, posiadający zaledwie jeden efekt ray tracingu, nadal stanowi wyzwanie dla sprzętu, to bardziej zaawansowanych tytułów raczej nie odpalimy bez upscalingu. Oczywiście, mówimy o modelach pokroju GeForce RTX 4060 i GeForce RTX 4070, przeznaczonych do rozdzielczości 1920x1080 i 2560x1440. Pozycje AMD celowo pomijam, ponieważ klasowe odpowiedniki wypadają tutaj zauważalnie gorzej, nawet nie wspominając o modelach poprzedniej generacji. Jakby nie patrzeć, czekanie na układy mogące pociągnąć Cyberpunk 2077 albo Alan Wake II bez upscalingu w najwyższych ustawieniach, może okazać się sprawdzianem cierpliwości. NVIDIA ostatnio podała, że ilość tytułów obsługujących ray tracing i/lub DLSS wynosi ponad 500 pozycji, gdzie większość zawiera kilka efektów śledzenia promieni. Dlatego też upscaling stał się niemalże obligatoryjny w każdej nowej produkcji, a przy włączonym ray tracingu okazuje się praktycznie niezbędny. Inaczej ewolucja grafiki byłaby jeszcze wolniejsza, a takiego Battlefield V zamiast w 2018, moglibyśmy zobaczyć na słabszym sprzęcie dopiero w 2023 roku.

W artykule znajdują się linki afiliacyjne, dzięki którym portal ma dochody, jednak współpraca z zewnętrznymi sklepami nie ma wpływu na kształt treści i opinie zawarte w artykule.