Графика сегодняшнего дня: руководство ПК-геймера

Расшифровываем сложные термины понятными словами.

Материал подготовлен при поддержке LG UltraWide ®

ПК-гейминг всегда славился передовыми технологиями и сложными словами. От того многие люди, начавшие собирать игровой ПК, всегда с некой опаской относились к сообществу, которое швырялось направо и налево едва понятными терминами. Ещё страшнее становилось новичкам, когда они заходили в настройки графики своей любимой игры и видели там «китайскую грамоту».

Давайте обозначим сразу: задача этого материала — вовсе не научить «бывалых». Материал ставит целью рассказать именно далёким от гонок мегагерц и гигабайтов игрокам о том, как правильно использовать ресурсы своего компьютера. За что стоит доплачивать, а где лучше придержать деньги на более стоящий апгрейд. Ну и, в конце-концов, человеческим языком рассказать, что означает большинство непонятных слов в меню настроек очередного «самого графонистого релиза планеты».

В игровом сообществе под этим термином понимается сумма технологий, которые выводят картинку игры на экран. Часто геймеры под словом «движок» понимают рендер и игровую логику, которые собирают перед вашими глазами игру в реальном времени, но это понятие на деле куда шире.

Грубо говоря, «мотор» игры — это набор не только технологий прорисовки графики, но и средств разработки. Редактор диалогов, редактор анимаций, редактор карт и много чего ещё. Более того: практически ни одна компания не пишет движок «с нуля». Этот миф, активно культивируемый игровыми маркетологами, — один из самых неискоренимых в геймерской среде.

Ни один разработчик не будет «сливать в унитаз» старые инструменты работы с графикой или куски кода без слишком сильной на то необходимости. Ровно по этой причине движки Naughty Dog Engine или Red Engine (CDPR) в той или иной степени наследуют некоторые форматы данных или даже подходы к прорисовке чуть ли не из самых первых игр своих создателей.

Однако несправедливо дразнить игру за такой подход. Часто можно услышать пассажи в духе «Call of Duty сделана на движке Quake 3, фу». А на самом же деле фрагменты от него в данный момент остались только в играх Infinity Ward, да и решают они тривиальные задачи, где существенное переписывание модулей ничего по-факту не изменит.

Заветные FPS — один из главных поводов к переходу в стан ПК-геймеров. 60 FPS заслуженно стали девизом апологетов персональных компьютеров, однако в реальности всё не так очевидно. Да и как человеческий глаз может воспринимать 60 FPS, если, согласно школьной биологии, мы видим мир в 24 кадрах?

Всё дело в том, что в компьютерной игре мы получаем, грубо говоря, частоту обновления движения, которая измеряется в герцах. Согласно исследованиям, человек без проблем видит модуляцию в 60-90 герц. И добавляется к этому тот факт, что пара глаз плюс мозг воспринимают её своеобразно.

Конечно же 60 герц (60 FPS) куда как комфортнее воспринимать в движении, нежели 30. 90 — та цифра, при которой ваш мозг уже воспринимает картинку как движение в реальной жизни, ровно по этой причине на такой частоте оперируют все VR-шлемы. По мнению исследователей, грань в восприятии мозгом между картинкой и реальностью полностью стирается на цифре в 200 герц, однако единого мнения, как и следовало ожидать от передовой науки, на этот счёт пока нет.

Но так ли плохи 30 герц на консолях? Не совсем. Так, исследователь Адриан Шопен утверждает, что частота обновления выше 24 герц не даёт вам реального преимущества и всё упирается скорее в сетевой код и ваш личный опыт. Хотя есть правда и в том, что в гонках и шутерах 60 герц предпочтительнее, так как они сокращают задержку ввода (инпут-лаг) и позволяют быстрее реагировать на изменения обстановки.

Что однозначно некомфортно, так это скачки частоты обновления ниже 30 герц и в промежутке между 30 и 60 герц, а потому если ваш компьютер не позволяет вам запускать игру в плавных 60 кадрах, лучше ограничивать её на 30-ти. Во многих играх для этого уже появился отдельный ползунок, а для части вам придётся пользоваться сторонними приложениями.

Суть в том, что стабильный средний FPS зачастую лучше высокого, но нестабильного. Так что выбирая игровые настройки или железо руководствуйтесь именно этим императивом.

Термин, которым без определённого понимания бросаются все, кому не лень. А на деле это просто микропрограмма, которая отвечает в играх за свойства освещения поверхности.

Шейдеры изобрели достаточно давно в компании Industrial Light and Magic, и они стали чуть ли не первой серьёзной технологией пре-рендер графики, которая обрабатывается в реальном времени.

Сегодня с помощью шейдеров в играх создаётся практически всё: от отражений в воде до металлических поверхностей. Почти все современные ПК-ускорители достаточно хорошо поддерживают работу с этой технологией, так что при выборе железа большого внимания уделять их поддержке не стоит.

Этой теме можно посвятить целую статью, но мы ограничимся максимально простыми основами без специфической лексики.

Перечисленная выше троица — набор инструментов для общения железа с собственно игрой. Это сумма универсальных инструментов, которые транслируют «хотелки» движка в понятные любой «железке» команды. DirectX является проприетарным API корпорации Microsoft и используется в Windows и Xbox, тогда как OpenGL и его потомок Vulkan позволяют разработчикам взаимодействовать с компьютерной графикой за пределами экосистемы Windows.

OpenGL и DirectX имеют разные версии, которые поддерживаются далеко не всеми видеокартами, тогда как технология Vulkan настолько новая, что интегрирована всего в пару игр.

Чем же новые API отличаются от старых? В теории — более гибким набором технологий и повышенной скоростью работы (хотя в случае с DirectX так выходило далеко не всегда). Почти все современные видеокарты так или иначе поддерживают эти API, но при выборе ускорителя на относительно старую систему всё-таки стоит обращать внимание на то, какие API используют ваши любимые игры. К примеру DOOM получает неплохой прирост производительности в Vulkan, но его поддерживают лишь относительно новые чипы.

Компьютер не работает так линейно, как кажется. Да, видеокарта занимается отрисовкой игровой графики, но ей требуется адекватный процессор для того, чтобы получать «задания» от игрового движка и возвращать исполненные операции назад. Здесь возникает очередная страшилка, а именно «бутылочное горлышко» или боттлнек.

Теоретически, мощная видеокарта действительно будет стучаться «головой» о слабый процессор. Происходит это следующим образом: процессор сначала выполняет свои задачи (расчёт физики, расстановка моделей, отслеживание игровых координат), а уже потом обрабатывает запросы на прорисовку (drawcalls) с видеокарты. До тех пор, пока процессор не закончит свои задачи, дела видеокарты его мало волнуют и её запросы стоят в очереди.

Выражается это в том, что видеоускоритель не может прорисовывать кадры быстро, а потому заветные 60 FPS не сильно достижимы на слабых процессорах уровня Intel Pentium/Celeron или бюджетных решениях AMD. Особенно если игра, на манер No Man’s Sky или GTA V, процессорозависима.

Но насколько это вообще актуально? Практика показывает, что для Full HD-гейминга хватает даже Core i3 или 8320/8350, да и видеокарты уровня 1070 или RX 480 конечно теряют кадры на бюджетных моделях, но не так сильно как кажется. Проблемы начинаются с настоящими «чудовищами» типа 1080 Ti, однако такие видеокарты изначально рассчитаны на энтузиастов и 4К-разрешение.

Но, как показывают многочисленные тесты, если у вас сейчас стоит процессор уровня Core i5 третьего поколения или, к примеру, AMD 8350, то смысл обновлять видеокарту в пределах среднего сегмента всё равно есть. Просто вместо 90 кадров в условном «Ведьмаке 3» вы получите 75-60. Едва ли это сильно вас расстроит.

Одна из особенностей ПК-архитектуры — возможность установки нескольких видеокарт. Это технологии Nvidia SLI и AMD CrossFire. Связать можно сразу несколько моделей (до четырёх или даже шести) и «на бумаге» получить чудовищную производительность. Но практично ли это для игроков?

Не совсем. Во-первых, технология раздельного рендеринга работает таким образом, что каждая видеокарта прорисовывает свой кусок картинки отдельно. Это требует от компании-производителя выпускать специальный SLI-профиль для каждой новой игры. И зачастую владельцы SLI-систем ждут дни, а порой и недели, дабы поиграть в очередную новинку. Никто не запрещает играть, активировав лишь один ускоритель, но тогда смысл всей затеи, в общем-то, пропадает.

Вторая проблема заключается в том, что одночиповых решений сейчас хватает для видеоигр, а потому AMD и Nvidia почти прекратили игровой маркетинг SLI-систем. Если вы не собираетесь майнить биткоины, то лучше присмотреться к карте помощнее, а не собирать многопроцессорный графический конструктор.

Хотя этот пункт должен находится в разделе «Игровые настройки», мы решили рассказать о нём в контексте железа. Если вы выбираете монитор для игр с высокой частотой кадров, то refresh rate и вопрос вертикальной синхронизации для вас выходят на первое место.

Как мы уже говорили, частота обновления — это способность вашего монитора выводить определенное количество FPS. Большая часть потребительских мониторов — это 60Hz-панели. Соответственно, максимум для них — отображение 60 кадров в секунду. Всё, что видеокарта считает сверху или быстрее положенного, уравнивается «вертикальной синхронизацией», технологией, которая специально ждёт корректный набор кадров, чтобы не «рвать» экран по горизонтали (т.н. скрин-тиринг).

Плюс этой технологии заключается в том, что вы избавляетесь от артефактов. Минус — она снижает средний FPS и увеличивает задержку ввода, которые очень важны в соревновательных играх.

У AMD и Nvidia есть специальные технологии для максимально эффективного решения проблемы вертикальной синхронизации, и в последнее время можно без проблем найти соответствующий монитор. Плюс, всегда можно обезопасить себя покупкой 120-герцовой или 144-герцовой панели, если ваше железо готово к таким серьёзным нагрузкам.

Пункт, который не нуждается в разжёвывании, но где можно дать пару советов.

У вас FullHD-монитор, но очень мощная видеокарта? Не постесняйтесь поставить суперразрешение. Последние драйвера AMD и Nvidia разрешают применять на ПК суперсэмплинг, а именно масштабирование картинки из условных 2К и 4К в Full HD. Это позволит игре выглядеть невероятно сглажено и плавно на FHD-экране. Схожая технология применяется, к примеру, в PS4 Pro.

Видеокарта не тянет, но хочется настроек побольше? В некоторых новинках (Rise of the Tomb Raider, Dishonored 2) появилась консольная «фишка» с динамическим разрешением. Это хорошее подспорье для обладателей слабых систем, особенно если вы играете с телевизора.

В этом контексте жаль, что игры с поддержкой «шахматного» 4К-рендеринга на ПК пока встречаются редко. Он позволяет сильно экономить видеопамять на 4К-экранах ценой некоторых едва заметных артефактов. Эта технология уже находит широкое применение в PS4 Pro и Xbox One X и не так плоха, как кажется многим ПК-геймерам. Тем более, для многих она может стать долгожданным поводом обновится на 4К-экран без серьёзного апгрейда.

Термин, значение которого часто спрашивают далёкие от ПК-гейминга люди. Это технология, улучшающая качество текстур на поверхностях, которые сильно наклонены относительно позиции игровой камеры. В старых играх применялись «билинейная» и «трилинейная» фильтрации, от того на ретро-скриншотах часто земля или любая другая поверхность под углом выглядит так «мыльно» несмотря на пристойные текстуры.

Сейчас поголовно во всех играх используется анизотропный фильтр, и потому этот параметр не сильно влияет на общее восприятие картинки. Ровно по этой причине его сокращают в большинстве консольных игр.

На ПК оптимальным значением AF является 16-кратная фильтрация, но если ваша видеокарта не обладает большим объёмом видеопамяти, то ползунок можно снизить до 4X. Серьёзным образом на картинке это не скажется, а в некоторых играх это действие может дать заметный прирост драгоценных кадров.

Антиалиасинг устраняет «зубчики» на краях геометрии и приближает игровую картинку к плавности восприятия заранее просчитанной графики. Это опция, вокруг которой было сломано немало копий. С другой стороны, сглаживание — именно тот параметр, на котором можно сильнее всего «сэкономить» при настройках графики.

Тут надо отметить, что все существующие алгоритмы сглаживания так или иначе «смягчают» картинку, да и не всегда игровые движки эффективно используют имеющиеся в запасе способы антиалиасинга. Какого-то универсального набора нет, каждая игра так или иначе содержит несколько видов алгоритмов сглаживания, так что это поле для экспериментов.

Практически во всех современных играх присутствует FXAA. Это достаточно эффективный и «дешёвый» алгоритм, минусом которого выступает заметное смягчение картинки.

Хотя с ростом разрешений и мощностей антиалиасинг может и вовсе отойти на второй план. В нативном 4К сложное сглаживание на диагоналях до 40 дюймов вам просто не потребуется, тогда как на видеокартах с большим объёмом памяти лучше потратить мощность на супер-разрешение. Порой так можно получить более гладкую картинку при меньшем падении производительности.

Заметная часть ПК-игр позволяет выбрать игроку способ, согласно которому движок освещения будет «раскидывать» затенение по локации и моделям. Это называется Ambient Occlusion. Благодаря AO можно добиться большей мягкости теней и придать сцене «глубину» за счёт менее резких перепадов «свет-тьма» и добавления теней между элементами геометрии. Для этого видеокарта использует несколько алгоритмов, но мы сейчас не будем углубляться в теорию, а лучше раскроем суть.

По соотношению «производительность-качество» выигрывает способ SSAO, тогда как HBAO или HBAO+ (на картах Nvidia) дают лучший результат при заметно большей нагрузке видеокарты. Эта настройка особенно проявляет себя в играх, где много закрытых помещений, а художники играют на контрасте «свет-тень». К примеру, в Dishonored 2.

Пункт, ясный из названия. У текстур присутствует (пусть и условная) линейная зависимость: больше видеопамяти — «толще» текстуры вы можете выставить. В современных играх, где за базу берётся PS4-версия, даже на «средних» настройках можно получить достаточно чёткую картинку, особенно если вы собираетесь играть в Full HD.

Для 4К-систем имеет смысл искать модификации или докачивать «ультра-текстуры», если таковые доступны. Владельцы 1080p-сборок, однако, разницу между High и Very High смогут увидеть в единичном количестве игр, а вот прирост производительности при управлении этим переключателем заметят почти сразу. Из недавних примеров можно выделить Watch Dogs 2, где разницу между «очень высоко» и «ультра» в Full HD надо разглядывать в микроскоп.

Напоследок стоить упомянуть некоторые проприетарные вещи, которые всё чаще стали появляться в играх усилиями Nvidia и её фреймворка Gameworks.

Nvidia HairWorks и AMD TressFX — эффект, целью которого является более реалистичное изображение волос ценой большой нагрузки на видеочип.

Если не вдаваться в технические детали, то обе технологии дают сомнительные визуальные бонусы и сильно «просаживают» FPS. Широкого распространения в играх так и не получили, однако HairWorks в «Ведьмаке 3» усиленно улучшается силами сообщества модеров.

Nvidia PhysX — расчёт продвинутой игровой физики на GPU или на CPU. Категорически противопоказан пользователям AMD, но немного влияет на производительность карт Nvidia.

PCSS/HFTS — проприетарные технологии расчёта теней Nvidia, которые максимально приближают тени к реальным. Это действительно крутая технология, у которой, тем не менее, есть пара серьёзных проблем. Во-первых, быстро она работает только на «чудовищах» уровня 1080, а, во-вторых, толково интегрирована пока только в играх от Ubisoft.

Причём, если говорить до конца честно, то менее «крутые» PCSS выглядят порой лучше более реалистичных HFTS. А в случае с той же GTA V обе технологии проигрывают в плане чисто эстетической составляющей внутриигровому решению.

В последнее время популярность помимо стандартного соотношения сторон 16:9 набирает «киношный» 21:9, то есть ультра-широкий формат изображения. Что это даёт на деле? Широкий угол обзора, который может быть применим в огромном количестве игр — от шутеров до стратегий. В случае с шутерами игрок получает больший контроль над периферией, тогда как в стратегиях и MOBA на таком мониторе почти не приходится елозить мышкой.

Линейка LG Ultrawide хороша тем, что предлагает передовые 21:9 мониторы, которые адекватно будут отвечать требованиям всех перечисленных в статье технологий, включая даже диковинные AMD Freesync и G-sync. А богатая гамма разрешений и соотношений характеристик помогут выбрать адекватную панель под любую видеокарту и на любой кошелёк.