بنچمارک Volumetric Light بازی Fallout 4 روی کارت های انویدیا و AMD

اگر مقاله «تست و بنچمارک بازی Fallout 4» را خوانده باشید گفتیم که Fallout 4 یک عنوان انویدیا محور است که از تمام قابلیت های Nvidia GameWorks پشتیبانی میکند. با این حال بتسدا «Bethesda» مدعی است که بازی آنها برای سخت افزارهای AMD هم بهینه است. بخشی از این قابلیت ها شامل تکنیک های رندرینگ پیشرفته ای همچون Tiled Deferred Lighting ،Screen Space Reflections ،Bokeh Depth of Field, Height Fog, Filmic Tonemapping و Dynamic Dismemberment در کنار تسلیشن «Tessellation» سخت افزاری مبتنی بر فیزیک نور است.

علاوه بر موارد فوق باید بگوییم که بازی Fallout 4 از قابلیت Volumetric Light برای کارت های انویدیا استفاده میکند که عموماً افکت های نوری پیشرفته را به صفحه های رندر شده اضافه میکند که نتیجه آن افزایش واقع گرایی بیشتر در عناوینی است که از سیستم چرخه شبانه-روز داینامیک استفاده میکنند. این تکنیک از تسلیشن «Tessellation» سخت افزاری استفاده میکند و عمواً برای نور پردازی حجمی و تابش نور و روشنایی هوا استفاده میشود و با اینکه توسط انویدیا توسعه داده میشود، اما بتسدا «Bethesda» مدعی است بدون هیچ مشکلی روی پلتفرم های مختلف اجرا میشود.

استفاده از تکنیک Volumetric Light در نورپردازی موجب میشود زمانی که منبع نور اصلی توسط شئی خاصی مسدود شده و یا زمانی که بخشی از منبع نوری مبهم به نظر میرسد، نور دریافتی ما بهبود کیفی زیادی پیدا کند، اما این مورد مستلزم این است که تراشه گرافیکی «GPU» ما از تسلیشن «Tessellation» سخت افزاری به منظور بهبود افکت های نوری در نمایشگر پشتیبانی کند. از آنجایی که کمپانی انویدیا خودش خالق اصلی تسلیشن «Tessellation» سخت افزاری است باید بگوییم که معماری های کارت های سری ۹۰۰ این کمپانی هم به خوبی از این تکنیک استفاده میکنند و در بهینه ترین حالت ممکن خود قرار دارند.

[su_note note_color=”#f5f7f7″]Tessellation چیست؟! هر آنچه باید درباره Tessellation بدانید[/su_note]

نور پردازی حجمی بازی Fallout 4

در تست های پیش رو کارت گرافیک R9 390X در تنظیمات ۱۰۸۰p و سطح کیفی ultra عملکرد بسیار بهتری به نسبت کارت گرافیک GTX 970 از خودش به ثبت رسانده است. اما در کل تست های انجام شده و با دستکاری تنظیمات مختلف، کارت GTX 970 موفق شده نتایج بهتری به نسبت R9 390X به ثبت برساند. بنچمارکی که در زیر مشاهده میکنید در شب انجام شده و تنها دلیلش این است که Volumetric Light موجود در شب از مشکل نشت نور یا مسدود بودن یا مبهم بودن نوری که در روز دیده میشود رنج نمیبرد و به خوبی میتوان از آن تست گرفت.

خورشید و ماه بعضی نورهای بسیار درخشان در کنار هم موجب میشوند شاهد اشعه God-Rays در بازی باشیم که این موارد به خوبی در تعامل با عناصر Voluminously  عملک میکنند. Volumetric Light در باز ی Fallout 4 شامل خروجی هایی همچون اشعه God-Rays، تکنیک Light Shafts که برای عمق نور و افزودن ذرات معلق نوری در هوا استفاده میشود، تابش گسترده توسط مواد بازتابنده و افزایش ظاهری عمق تصویر سایه ها را میتوان از مهمترین خروجی های موتور جدید Creation Engine دانست. موتوری که بر پایه رندرینگ فیزیک نوری «Physically-Based Lighting» طراحی و توسعه پیدا کرده و قرار است در بازی های بعدی استدیو بتسدا «Bethesda» هم مورد استفاده قرار بگیرد.

این موتور جایگزین موتور قدیمی Gamebryo شده که در بازی های گذشته استدیو بتسدا استفاده میشد. البته XnGine نیز یکی از موتور خانگی قبلی استدیو بتسدا بود که با توسعه Creation Engine میتوان آن را جایگزینی بسیار خوب برای دیگر موتورهای این استدیو دانست. از موتور Gamebryo در ساخت بازی هایی همچون The Elder Scrolls IV: Oblivion و عنوان The Elder Scrolls III: Morrowind همراه با Fallout 3 استفاده شده بود که بتسدا ترجیح داد این موتور قدیمی بازنشسته شود. اولین بازی ساخته شده با Creation Engine عنوان بسیار محبوب The Elder Scrolls V: Skyrim بود که از دو قابلیت سایه پردازی زنده «Real-Time Shadows» و جزئیات بیشتر برای اجسامی در فواصل دور استفاده میکرد.

مد God-Rays

نسخه جدید Creation Engine با پشتیبانی از دو ویژگی بسیار مهم Physically-Based Lighting و Volumetric lighting برای ساخت بازی Fallout 4 به روز رسانی شده است. اما شاید برایتان سوال شود که چه طوری میتوانیم تکنیک Volumetric Light را غیر فعال کنیم!؟ برای غیر فعال کردن این تکنیک فرمان زیر را در کنسول بازی به ترتیب زیر وارد کنید:

  set gamehour to 11 <

set timescale to 0 <

این فرمان در این تست برای اواخر صبح است. یعنی زمانی که خورشید در تعامل با Diamond City عمل میکند. پس از دستورات بالا دستورات زیر را به ترتیب وارد کنید:

gr 0 // disable godrays completely <

gr 1 // enable godrays <

gr debug 1 // wireframe godray render for analysis of godray landing zones <

 gr debug 2 // show only godray illumination, so all objects and actors are lit only by godrays; global illumination and other light sources are offensive <

مد «God-Rays only» برای کمک به فهم چرایی حجمی بودن اشعه God-Rays بسیار مفید است. حتی وقتی که شئی مستقیمً در مسیر اشعه قرار نگرفته باشد، باز هم از درخشش منتشر شده از اشعه نور بی نصیب نخواهد ماند. همچنین بازیگرانی که در مجاورت اشیاء بازتابنده قرار گرفته باشند هم کمی از نور منتشر شده God-Rays را دریافت میکنند، چون نور حجمی وقتی با سطوح مختلف برخورد میکند، انشعاب پیدا کرده و تکثیر می شود. تسلیشن (tessallation) فرایند دو برابر کردن مثلث ها در سخت افزار های گرافیکی برای افزایش افزایش جزییات تصویر است که نرمی بیشتری به سطوح می دهد.

بنابراین تسلیشن میتواند ظاهری با سطوح با کیفیت بیشتر ایجاد کرده و برجستگی های ریزی به آن بیفزاید که ظرافت و عمق بیشتری به آن میدهد. این تنها کلیت تسلیشن در اشیاء سه بعدی است، اما باید بدانید که محاسبات مربوط به اشعه های نور تسلیت (موزاییک کاری) با تکیه بر همین قسمت تراشه گرافیکی «GPU» پردازش میشوند. بدین معنا که نور پردازی حجمی ایجاد شده در Fallout 4 که از انویدیا گیم ورکس «Nvidia GameWorks» استفاده میکند، به جای استفاده از تاثیرات پسا پردازش «post- processing effects» از طریق فرایند تسلیشن (tessallation) سخت افزاری پردازش میشود.

این مدل از سیستم نور پردازی تسلیت شده با سیستم آکلوژن (بسته شدن مسیر نور) کار می کند و دقیقاً همان چیزی است که باعث می شود وقتی به یک تکه سنگی که راه نور را بند آورده نگاه می کنید، نور را به شکلی می بینید که انگار نور از لبه های آن به پایین می ریزد‌‌.

فریم ریت در حالت استفاده از مد God-Rays

سیستم و روش تست

تست های انجام شده توسط کارت های گرافیک تولید شده در سال ۲۰۱۵ انجام شده است که در جدول زیر میبینید. برای هر دو کمپانی انویدیا و AMD از آخرین درایورهای منتشر شده استفاده شده تا مشکلی در سازگاری با Fallout 4 ایجاد نشود. برای انویدیا از درایور شماره ۳۵۸.۹۱ و برای AMD هم از درایور AMD Catalyst 15.11 beta استفاده شده است. سطح تنظیمات بازی نیز روی «Ultra»، «Medium» و «Low» تنظیم شده و سپس بازی ر حداثکر سه تفکیک پذیری ۱۰۸۰p و ۱۴۴۰p و ۴K مورد تست و برسری قرار گرفته است.

هر کدام از سناریوهای بازی برای ۳۰ ثانیه مورد بررسی قرار گرفته اند و برای جلوگیری از هرگونه مشکل اتفاقی سه بار مورد تست مجدد قرار گرفته اند. تمامی تست ها در شهر الماس «Diamond City» انجام شده  است. Diamond اولین شهری است که بازیباز به آن میرسد. همانطور که در «تست و بنچمارک بازی Fallout 4» توضیح دادیم، بخشی از این شهر فشار بسیار زیادی به سخت افزار بایزباز می آورد که به نظر میرسد بهینه شده نیست. این فشار در برخی مواقع تا ۶۰ درصد هم افزایش پیدا میکند و در اکثر مواقع موجب افت فریم بازی میشود. اکثر مشکلات و فشار بار کاری پرادزشی هم زمانی ایجاد میشود که به حاشیه شهر حرکت میکنید.

سیستم تست Fallout 4 با تکنیک Volumetric Light

کارت گرافیکمدل های موجود در تست و تصاویر زیر
پردازنده Intel i7-5930K CPU
حافظه رمKingston 16GB DDR4 Predator
مادربردEVGA X99 Classified
منبع تغذیهNZXT 1200W HALE90 V2
هارد درایو SSDHyperX Savage SSD
کیسTop Deck Tech Station
کولر سیستمNZXT Kraken X41 CLC

لازم به ذکر است در تست های زیر حداکثر و میانگین فریم ریت اندازه گیری نشده و ۱% کم و ۰.۱% در کمترین واحد زمانی هر فریم محاسبه شده است.

همانطور که میبینید، ۳۹۰X در تفکیک پذیری ۱۰۸۰p و در حالت غیر فعال بودن God-Rays به دنبال GTX 970 است که احتمالاً دلیلش بهیه نبودن این کارت در بازی Fallout 4 است. این در حالی است که R9 390X با ۸ گیگبایت حافظه ویدئویی عملکرد به مراتب بهتری به نسبت GTX 970 دارد. اما در Fallout 4 این عملکرد مشخص نیست و R9 390X پس از GTX 970 قرار میگیرد. با این حال حتی زمانی که God-Rays غیر فعال میشود عملکرد قابل مقایسه خوبی برای هر دو کارت ایجاد میشود. بدین معنا که R9 390X از ۷۱ فریم با ۹ پله سعود به میانگین ۸۰ فریم میرسد و در حالت تست ۰.۱% نیز این مقدار فریم در زمان فعال کردن God-Rays از ۴۴ به ۳۶ فریم تغییر میکند.

این یعنی میانگین فریم ما ۱۲ درصد جا به جایی دارد. همین مقدار برای GTX 970 از ۸۱ به ۸۷ افزایش دارد که اختلافی معادل ۷ درصد را به ما نشان میدهد. البته همین مقدار کم نیز موجب میشود GTX 970 برتری خودش را نسبت به کارت بهینه نشده AMD حفظ کند و همچنان بالاتر از این کارت قرار بگیرد. در حالت تفکیک پذیری ۱۴۴۰p نتیجه کلی کار کماکان به همان صورت قبلی است و اینجا هم کارت انویدیا برتری بسیار بسیار نا محسوسی به نسبت R9 390X دارد.

نکته ای که در آخر باید اضافه کنیم این است که غیر فعال کردن بسیاری از قابلیت های Volumetric Light هیچ کمک قابل توجهی به افزایش عملکرد کارت های AMD نمیکند. ممکن است برخی شکاف ها بسته شود، اما حذف نمیشوند. بنابراین باید منتظر بهینه سازی های AMD برای Fallout 4 باشیم.

خروج از نسخه موبایل