GeForce GTX 980 и 970 GPU NVIDIA на архитектуре Maxwell

325

GPU NVIDIA GeForce GTX 980 и 970 для игровых движков последнего поколения

NVIDIA презентовала свои новые видеокарты 9 серии, GeForce GTX 980 и GeForce GTX 970. В основе новых GPU лежит новейшая архитектура Maxwell, данная архитектура предоставляет наименьшее потребление энергии с большей производительностью, по сравнению с предшественниками, например GeForce GTX 980 выдает в два раза больше производительности чем GeForce GTX 680. GeForce GTX 980 может смело считаться самой быстрой видео картой, которую когда либо создавала NVIDIA, карточка GeForce GTX 970 в своем классе тоже дает самую лучшую производительность и так же обладает всеми преимуществами нового видео ядра. Так как карты построены на архитектуре Maxwell, их энергопотребление составляет всего 165 Ватт. Такое низкое энергопотребление обеспечивает наименьшие показатели шума издаваемого видео картой при игровых нагрузках. В GeForce GTX 980 и GeForce GTX 970 используются новейшие технологии обработки графики.

MFAA (Multi-Frame Sampled Anti-Aliasing) – многокадровое сглаживание

Технология производит анализ двух последовательных кадров и создает ничем не отличающуюся от картинки, которую рисует стандартная технология MSAA, но, с горазда меньшими вычислительными затратами.

Чтобы лучше понять, как работает технология MFAA, для начала, необходимо разобраться как работает традиционное сглаживание.

Ниже изображение сетки из 25 пикселей, это незначительная часть на вашем экране, если игра рисует прямую линию, проходящую через эти пиксели, видеокарте необходимо просчитать корректный цвет для каждого пикселя.

То, как видеокарта выбирает цвет называется выборка (Sampling). Сэмплинг означает, что видеокарта выбирает какую то позицию, представим, что с одной стороны линии находится текстуры общего фона, а с другой стороны линии меч героя, на картинке ниже видно, как линия пересекает 8 пикселей, точками (сэмплами) отмечена середина пикселей, окрашивание в цвета удаленного фона или меча героя, происходят в зависимости с какой стороны сэмпла проходит линия, если снизу, это будет текстура меча, если сверху, то это будет фоновые текстуры.

ВИДЕО

Видеокарта создает тестовую локацию, чтобы понять в каком, именно, месте геометрическая фигура пересекает пиксели. После тестирования пиксели окрашиваются в соответствующие цвета.

ВИДЕО

MSAA сильно улучшает результат, используя более одного сэмпла внутри одного пиксела, на картинке ниже видно, что используется по два сэмпла на каждый пиксель.

ВИДЕО

Теперь видеокарта просчитывает пересечение пикселя в двух местах, если какой то объект или фигура пересекает пиксель между двумя его сэмплами, данный семплп окрашивается в нейтральный цвет, на картинке ниже этот цвет серый, так как он является переходным между черным и белым.

Данная технология значительно улучшает качество изображения убирая все неровности на краях, это сильно сказывается на производительности, потому что, видеокарте теперь необходимо обрабатывать в два раза больше информации для каждого кадра.

MFAA значительно улучшает ситуацию, так как усреднение которое делает MFAA для каждого пикселя, может быть использовано несколько раз в течении определенного времени.

Предположим, что в первом случае используется позиционирование сэмплов как на картинке ниже на Frame 1, как вы видите изображение выгладит так, как оно выглядело бы и без сглаживания на Frame 2 позиция сэмплов изменена, изображение немного отличается от предыдущего, всего несколько пикселей поменяли цвет с черного на белый и наоборот.

ВИДЕО

Теперь видеокарта может применить специальный фильтр и скомбинировать полученные кадры. В итоге получиться изображение, которое по качеству практически идентичное изображению с 2xMSAA сглаживанием.

Важно то, что производительность видеокарты остается такой, как если бы сглаживание было отключено полностью.

DSR (Dynamic Surer Resolution) — технология динамического суперразрешения

Это потрясающая новая технология архитектуры Maxwell, которая позволяет получить ощущение, как от игры в 4К разрешении используя обычный Full HD монитор.

Видеокарта использует кадровый буфер в котором хранятся кадры перед тем как они будут отображены на мониторе.

ВИДЕО

В большинстве случаев кадры в буфере хранятся с тем же разрешением, что и разрешение монитора, но, многие геймеры считают, что имеет смысл понизить разрешение чтобы, получить большую частоту кадров, в таком случае, если вы играете на разрешении меньше чем ваш экран, видеокарта растягивает изображение для отправки на экран.

ВИДЕО

У технологии DSR соверненно обратный принцип работы, технология суперразрешения работает таким образом, что видеокарта создает разрешение, которое больше чем разрешение вашего монитора, а потом сжимает его используя специальный фильтр, это избавляет нас от проблем связанных с рендером в низком разрешении.

ВИДЕО

Первая сцена отрендерена в разрешении 1920х1080, а вторая та же самая сцена, отрендереная в 4К с использование технологии DSR.

Если сравнить два кадра в 1920х1080 и после обработки DSR, можно сразу заметить что текстуры и грани объектов стали значительно лучше.

ВИДЕО

Эта технология, тоже прекрасно работает с объектами в движении, обеспечивает более качественную отрисовку текстур.

ВИДЕО

VXGI (Voxel Global Illumination) — воксельное глобальное освещение

Эта технология позволяет симулировать свет в играх в реальном времени, обеспечивает более реалистичное отображение теней, более правильные отражения. Ниже на изображении показана коробка Корнелла отрендеренная с помощью технологии рейтрейсинг (Ray tracing), данная коробка является классическим набором геометрии, который сохранился еще со времен 1984 года. Проблема данной технологии в том, что требуется большое количество вычислительной мощности, чтобы в реальном времени просчитать, как себя ведет свет и как он отражается от всех поверхностей.

Коробка Корнелла

Приходится прибегать ко всяким техникам упрощения. Самым простым способом просчета света, является направленный метод, при котором подразумевается, что сверху есть направленный источник света, который освещает только те поверхности на которые этот свет направлен. На нижнем изображении видно, что верхушки шаров белые и яркие, правая стена зеленая, левая стена красная и в приципе все выглядит не плохо, но, не хватает отражений, так вот отражения и просчет отражений в реальном времени, это очень сложная задача для видеокарт, и до настоящего времени это было практически невозможно.

ВИДЕО

На изображении ниже показано воксельное изображение, этой же коробки, воксели, это объемные пиксели, способ отобразить геометрию в упрощенном виде, что позволяет видеокарте создать реалистичное отображение в реальном времени.

На изображении можно видеть, так называемую, модель прозрачности, которая позволяет просчитать, как свет блокируется объектами, все состоит из крошечных блоков, такие упрощения позволяют видеокарте просчитать поведение света в реальном времени.

ВИДЕО

Следующая стадия называется стадия излучения, в данном случае берется направленный свет и подсвечиваются воксели, после чего видеокарта просчитывает как свет отражается от этих вокселей, видно что правая стена насыщенно зеленая, а левая стена насыщенно красная. и в следующем шаге свет будет отражаться от них.

ВИДЕО

Ниже изменяется геометрия света и тут же меняется геометрия вокселей, если свет двигается от одной стены к другой, воксели то появляются то исчезают, по мере их освещенности.

ВИДЕО

В следующей сцене которой вы видите воксели теперь излучают то есть теперь отражают полученный ими свет, на большом шаре слева есть красное свечение, оно там потому что левая стена красная и справа на шарах зеленое свечение это свет который отражается от правой стены, все выследит так как будто стены поменялись цветами, но, на самом деле стены слегка засвечивают друг друга. Так же свет себя ведет и в реальной жизни и теперь его можно моделировать в режиме реального времени.

ВИДЕО

Теперь можно соединить все предыдущие этапы в одно, на финальном этапе видно направленный свет который исходит с потолка, он отражается от стен и в ход идет технология VXGI, которая просчитывает все остальное, зеркальное отражение, ambient occlusion, все выглядит так как и должно быть, кажется что шарики действительно стоят на поверхности.

ВИДЕО

VXGI это новая революционная технология просчета динамического света, которая доступна в новых видеокартах на архитектуре Maxwell, она навсегда изменит то как выглядят игры.

Преимущество видеокарт NVIDIA, по мимо новых технологий, это новое ощущение от игр, Maxwell это лучшее решение для того чтобы играть с разрешением 4K, у технологии достаточно мощности для того чтобы обеспечить приличный фремрейт, даже в режиме 4К Sorround используя SLI и даже 4К ShadowPlay, теперь стало возможным брать игры собой в дорогу с помощью Game Stream и семейства планшетов от NVIDIA Shield.

GeForce GTX 980 полностью подготовлен для игр нового поколения, с полной поддержкой виртуальной реальности и DirectX 12. С такими технологиями как MFAA, DSR, VXGI, видеокарты NVIDIA, это хороший выбор для серьезного гейменга.

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ