《赛博朋克2077》中光线追踪究竟有多强大?

时间:2021-01-25 11:25:42       来源:中关村在线

不久前,NVIDIA在YouTube公布了最新的《赛博朋克2077》的RTX光追宣传片,片中展示了光追技术中的反射、阴影、漫反射照明、环境光遮蔽以及全局光照等效果。让《赛博朋克2077》展现出在光追下的极致光影魅力。

对于光线追踪玩家可以说又爱又恨,爱的是光追效果确实能大大提升游戏沉浸感,让体验更加真实,而恨的是游戏中打开光追确实会极大的影响游戏帧数,并且只有以RTX前缀开头的显卡才能开启该功能。

不过NVIDIA推出的DLSS功能可以通过AI学习针对高分辨率图像进行离线渲染,训练出一个深度神经网络。

并且基于无数个小时的训练所获得的知识,网络就可以将分辨率较低的图像作为输入,构建高分辨率的精美图像。

简单来说,在游戏中如果打开DLSS选项,游戏将以低分辨率运行,并通过DLSS功能来实现不输原生画质的高分辨率图像,而且DLSS的运算只会消耗显卡极少部分的算力,但帧数的提升却是显而易见的。

在《赛博朋克2077》的游戏中充斥着大量光污染,如果说其他游戏打开光追的效果仅仅是玻璃反射或者水面倒影,那么在《赛博朋克2077》中打开光线追踪则可以让夜之城实现翻天覆地的变化。

本次测试为了保证发挥出GeForce RTX 30系显卡的最大性能,我们的测试平台选用桌面级旗舰配置10900k CPU及Z490主板,显卡为iGame GeForce RTX 3070 Ultra OC显卡进行对比测试,显卡驱动为最新的460.89版本。

GeForce RTX 3070是此次发布的GeForce RTX 30系显卡中高端产品,其性能可以达到上一代旗舰也就是GeForce RTX 2080 Ti的水准,但价格却与GeForceRTX 2070 SUPER相当,可谓性价比满满。

另外最主要的因素,目前全球范围的显卡缺货,旗舰级3080更是一卡难求,3070成为供货量最大的GeForce RTX 30系显卡,也是玩家最容易买到的。

Ultra系列是此次iGame更新最大的显卡,外观采用了蒸汽波元素,并且有黑白双配色,白色版采用白粉蓝的配色,整体感觉更清新。

并且iGame GeForce RTX 3070 Ultra OC在公版基础上将频率提升至1770MHz,采用8GB GDDR6显存,位宽为256bit。

在效果对比开始前我们先将iGame GeForce RTX 3070 Ultra OC在不同分辨率、不同设置中的跑分列出,供大家参考,以下的测试分数为即时帧数。其中蓝色为关闭光追,黄色为光追超级的帧数。

iGame GeForce RTX 3070 Ultra OC 1080P分辨率 帧数测试

iGame GeForce RTX 3070 Ultra OC 2K分辨率 帧数测试

iGame GeForce RTX 3070 Ultra OC 4K分辨率 帧数测试

比较有意思的是在1080P和2K分辨率下我们都能看到帧率的瓶颈,其中1080P分辨率下,只有打开光追并关闭DLSS时才能看出帧率的变化。

而在2K分辨率下打开光追后没有帧率瓶颈,关闭光追的情况下在DLSS平衡模式达到帧率最大值。

这是因为在越低的分辨率下,对于CPU的要求越高,1080P分辨率下的游戏对CPU的要求普遍高于GPU。

而越高的分辨率才更考验显卡性能,所以即使有着DLSS的加成,但CPU无法发送更多的渲染Draw call,帧数同样无法上去。不过话说回来,即使强如10900k在《赛博朋克2077》中都会达到帧数瓶颈,着实令人震惊。

GeForce RTX 3070的定位在这款游戏中“主战场”还是在2K分辨率下,可以看到在光追超级模式中,关闭DLSS和打开DLSS的帧数差距非常大。

在超级性能模式下iGame GeForce RTX 3070 Ultra OC的帧数可以达到74帧的流畅运行程度,虽然会牺牲一部分画面细节,但帧数相比关闭DLSS提升巨大。

下面我们直接来看看在《赛博朋克2077》中打开光追前后的画面对比,由于在游戏中涉及到较多的效果,我们将对每种效果进行分别展示。

RTX ON

RTX OFF

光线追踪中的漫反射照明在其他游戏中比较少见,毕竟随处可见的霓虹灯较少,而在《赛博朋克2077》中永远不缺光,观察漫反射最好的方法是周围有建筑物遮挡的霓虹灯,它会将光投射到其他发光的灯和周围区域。

光线追踪漫反射照明能够准确地捕捉灯光、周围物体,甚至是细微表面之间的色彩传递。

上图则是堪比教科书的光追效果对比,除了近处粉色的霓虹灯管,上方广告牌投影在墙上的效果也非常明显,而街道由于缺少近距离光源的照射,在打开光追后会稍显暗淡,这也是全局光照的效果。

RTX ON

RTX OFF

光追效果中最常见的反射更是数不胜数,虽然上图中灯光颜色有所区别,但玻璃上的建筑物反射非常明显,打开光追后的效果更趋近于真实,同时由于玻璃表面并不平整,建筑物的反射形状也会有所变化,细节非常到位。

RTX ON

RTX OFF

在上图的光追效果对比中首先是广告牌的反射更清晰,最主要的是车边近景处的地灯效果,在打开光追后,车身会映射出大面积的灯光,并且互相再次反射,从而有一种将整体亮度提升的感觉,另外增加了强光照射的丁达尔现象,整体感觉雾蒙蒙的。

RTX ON

RTX OFF

在《赛博朋克2077》中,光线追踪阴影效果并不多,基本只在白天可视,但效果也是非常明显的。

打开光线追踪后,头顶的交通指示灯阴影会产生明显变化,由于离我们较远会产生比较柔和和模糊的效果,另外在远处的建筑物阴影上也有明显的变化,而近处角色的人物阴影则更完整。

上面我们展示了光线追踪在《赛博朋克2077》中的应用,如此多的效果对于显卡来说的确是非常大的负担,只凭显卡自身的算力自然不够,还要靠DLSS带来的性能增强,下面我们来看看在同一地点的不同DLSS效果帧数测试。

不同DLSS模式对比

我们选择场景比较复杂的樱花街附近作为测试点,使用iGame GeForce RTX 3070 Ultra OC显卡,在2K分辨率下进行固定画面截图,需要注意的是,在DLSS中的帧数测试中为当前画面即时帧数,不代表游戏的平均值。

我们的测试全部打开光线追踪选项,首先在DLSS关闭状态下即时帧数为28帧,这在PC游戏中是完全不合格的。

在打开DLSS质量模式后帧数有明显改善,画面质量无明显下降,最明显的是近处的STR霓虹灯字样,由于发光源互相的间隙较小,在原生画质下细看其实会有锯齿边缘,来让图像显得更清晰。

而DLSS的效果因为是通过AI学习来生成图像,则会柔滑边缘,所以会有部分显示不清晰的感觉。

反过来我们在看远处,海报和远处的霓虹灯则非常清晰,另外原生画质远处侧面的霓虹灯图像并没有显示出来,而DLSS则把很小面积的光源完全展示了出来。

在DLSS平衡和性能模式中,整体画面区别不大,重点在于远处广告牌上的字体,性能模式中会更模糊一点。

而在DLSS超级性能模式中,近处的霓虹灯较模糊,画面整体保持了光线追踪的光影效果,但细节会有所丢失。

为了营造出赛博风格的真实感觉,在《赛博朋克2077》的整体画面中充满了体积雾,这对于帧数也是影响最大的,而画面中模糊的感觉则是胶片颗粒模拟电影效果造成的。

整体来看在超级性能模式下的画面除了霓虹灯管处的失真,其他地方保留的都还不错。

通过通篇对于《赛博朋克2077》的光追效果对比测试不难发现,在这款游戏中光追对于游戏的影响巨大。

可以说打开光追后的《赛博朋克2077》完全是另外一款游戏,不管是阴影、反射、环境光遮蔽还是光线追踪的全局照明在游戏中都有全面的应用,而且技术也更加纯熟,当然随之而来的就是帧数的大幅下降。

不过好在有DLSS的加持效果,能让iGame GeForce RTX 3070 Ultra OC在2K最高预设下跑到65帧的流畅效果,2K分辨率对于目前单机玩家来说算是比较主流的,在画面更细腻的同时也不会像4K分辨率那样吃配置。

虽然《赛博朋克2077》在游戏优化方面尚不完美,但在光线追踪随处可见的街道上,如果你想体验随手截图都是大片既视感的效果,一张GeForce RTX 3070显卡则是非常必要的。