The Elder Scrolls V: Skyrim – otevřený terén a otevřený engine
Skyrim je další čerstvou novinkou, o které se hodně mluví. A podobně jako většina populárních her je už několikátým dílem z dlouhé herní ságy, jejíž počátky se datují ještě do dob DOSu.
Minulé dva díly – TES III: Morrowind a TES IV: s podtitulem Oblivion se díky na své dobu velmi kvalitní grafice s podporou řady moderních technologií a efektů a technické náročnosti staly běžnou součástí metodik výkonnostních testů grafických karet.
Přestože se ještě před nedávnem mluvilo o tom, že dostane Skyrim zbrusu nový herní engine, po technické stránce už nejspíš nebude znamenat to, co jeho přímí předchůdci. Hra totiž nevyužívá spoustu známých a populárních technik na vylepšení kvality obrazu a v některých ohledech proti moderním enginům zaostává.
Ve hře neuvidíte věci, na které už jsme si za poslední dobu tak nějak zvykli a které vizuální stránce hry prospívají – efekty jako motion blur, tedy pohybová neostrost, který při použití v rozumné míře zlepšuje dojem z plynulosti hry, ambient occlusion – metoda pro simulaci globálního osvětlení, která výrazně zlepšuje plasticitu celé scény, při běžném hraní neuvidíte ani depth of field (v animacích na něj ale narazit můžete), nebo další různé triky s kamerou a světlem, které v moderních hrách vídáme.
Ani vrhané stíny už nejsou na současné poměry z nejlepších (ať už kvůli standardnímu rozlišení map nebo kvůli jejich hranám). O to paradoxněji to působí, pokud si uvědomíte, že v krajině, ve které je většinou pod mrakem, vrhá vaše postavička i okolní objekty dokonale ostrý a velmi temný stín, který by tam vlastně být neměl.
Naopak tam, kde byste jej čekali, stín neuvidíte – ať už je to u svícnu, který by vlastně měl osvětlovat interiér, nebo pod mrtvolou ležící ve stejném interiéru na zemi. Obojí kvůli tomu vypadá, jakoby to levitovalo v prostoru.
I voda vypadá z větší vzdálenosti příšerně a na dnešní poměry už dost podprůměrně, stejně jako pohled na hladinu zespoda.
originál | originál | originál
Dalším kopancem do obličeje je, podobně jako v Call of Duty: Modern Warfare 3, hojné využívání objektů tvořených texturou s mapou průhlednosti, u níž existují pouze dva stavy – viditelný nebo neviditelný pixel. Všechny rostlinky, stromy nebo třeba vlasy kvůli tomu mají i při zapnutém vyhlazování (pravděpodobně MSAA) zubaté hrany. Vedle vyhlazené skály to bije do očí.
Dá se to „řešit“ aktivací FXAA, ale to určitě nedoporučím – kromě hran totiž toto vyhlazování výrazně rozmázne i ostré textury. Majitelé GeForce mají možnost vynutit vyhlazování přes ovladače přepnutím položky Vyhlazování hran - Průhlednost (v anglické verzi Antialiasing - Transparency), AMD tuto položku schovalo pod volbu Anta-Aliasing Mode, kde je zapotřebí přestavit položku Multi-sample AA na Adaptive Multi-sample AA.
Mirek už mi předem nadával, že pokud budu chtít grafiku srovnávat se současnými „koridorovkami“, budu napíchnut na mamutí kel. Herní engine je totiž stavěný a optimalizovaný na něco jiného – na to, aby se dokázal vypořádat s obrovskými prostory a volným prostředím, a i na velké vzdálenosti dokáže zobrazit velmi detailní terén.
Po něm se dá courat kamkoliv si zamanete – nestane se, že by vás hra na další křižovatce pustila jen doleva, nebo že byste se po dvacetisekundové jízdě jedním směrem dozvěděli, že se máte vrátit do koridoru, jinak... V souvislosti s tím snese srovnání spíše s tituly jako Arma II a do jisté míry snad i s posledním Battlefieldem a jeho Frostbite 2.
Grafika není ošklivá, často budete na některé scény zírat s otevřenými ústy – zkrátka jen kvůli stylizaci do fantasy nádechu s vygradovanými atmosférickými efekty vypadá jinak, než jsme zvyklí z většiny her, které se naopak snaží blížit realitě. A kazí to hlavně zmíněné drobné detaily, které už bývají v moderních enginech vychytané.
Co se grafické stránky týče, naproti slibům o novém enginu se neubráním dojmu, že jde spíše výraznou o modifikaci staršího enginu, který známe z Oblivionu nebo Falloutu 3. Nemyslím tím, že by Skyrim vypadal jako Oblivion, v tomto ohledu je oproti svému předchůdci minimálně o generaci či dvě dál.
Nebývá ale zvykem, aby byl nový engine koncepcí tak podobný předchozím generacím. Nemluvím o vizuální stránce, ale o technickém pozadí – ať už to jsou nabízené možnosti nastavení, stejná logika konfigurace pomocí konfiguračních souborů a stejné položky v konfiguračních souborech, stejné chování (například detekce změny grafické karty a automatické nastavení nejvhodnějších detailů ještě před startem hry). A utvrzuje mě v tom i skutečnost, že je na tom hra co do optimalizace pro vícejádrové procesory dost mizerně a to i přesto, že je velmi náročná na procesorový výkon.
Na druhou stranu to znamená, že se spousta lidí v enginu dobře orientuje a prakticky ihned po spuštění hry se začaly objevovat návody na neoficiální úpravu nastavení detailů a pokročilejší úpravy a modifikace, které nekončí jen změnou nějakého parametru v INI souboru.
Významné změny, o kterých v souvislosti s novým enginem vývojáři začátkem roku mluvili, se tak nejspíš netýkaly vizuální stránky hry, ale jiných prvků, které mají vliv na hratelnost – umělé inteligence, vylepšení fyziky (Havok) a animací. Ale jsem si jistý, že tohle většina lidí ocení víc než grafické finesy jako je stín, který se do dálky víc rozmazává, stín vrhaný dýmem nebo prasátka od „čoček“ při pohledu do slunce.
Možnosti nastavení jsou poměrně bohaté. Nedají se ale demonstrovat na jediném místě – některé ovliviní vizuální stránku interiérů, některé vzdálenou krajinu, některé vodní hladinu a některé blízké okolí v exteriéru. Hra je na výkon poměrně náročná a nastavení detailů může mít na výkon výrazný vliv. Pomocí různých triků lze do jisté míry eliminovat i některé nešvary, které grafika ve Skyrimu má.
Právě z tohoto důvodu a také kvůli tomu, že jde o populární titul, který se dá hrát déle než jedno odpoledne, se budeme nastavení detailů věnovat podrobněji v samostatném článku a na tomto místě si zatím rozebereme jen výkon grafických karet a procesorů.
Výkon nezávisí jen na grafice
Netradiční engine má svá specifika – i na relativně slabé kartě může běžet při plném HD rozlišení na 60 snímků za sekundu, a naopak – i na GeForce GTX 580 se můžete setkat s tím, že se hra zdánlivě bezdůvodně drží dlouhou dobu na 30 fps.
Důvod je prostý – jak se dozvíte dále, hru může výrazně brzdit procesor. Při pobíhání jsem objevil i další vlastnost enginu, která má výrazný vliv na výkon – hodně záleží na tom, jestli se díváte někam, kde jste před chvílí byli a hra má v daném úseku „nakešované“ objekty s vyššími detaily.
U zdánlivě téměř identické scény může být na kartě jako GTX 580 rozdíl 35 vs 55 snímků za sekundu. Zachytil jsem to na této dvojici snímků, všimněte si aktuálního framerate v rohu z FRAPSu. Zdůrazňuji, že rozdíl není dán mírně odlišným nasvícením scény.
Toho jsem využil při výběru scény pro testování – tradičně jsem se místo měření běžných situací, kde to jde dobře, snažil zaměřit spíše na situaci, za které dochází k výraznějším propadům výkonu.
Právě to je důvodem, proč by mohly být naměřené výsledky být horší než v případě jiných testů a proč můžete nechápavě zírat, jak může GTX 580 při plném HD rozlišení v průměru dosahovat kolem 50 fps, když vaše karta za tři tisíce ve Skyrimu běžně běhá kolem 60 snímků za sekundu.
V grafech (zatím) nenajdete moc Radeonů – elán do jejich testování mi vzal Andrew D, jeden z vývojářů AMD Catalyst, který ještě včera sliboval uvedení CAP (Catalyst Application Profiles) s podporou Skyrim a nové verze AMD Catalyst do pár hodin. Počítejte s tím, že výsledky dalších Radeonů doplníme, jakmile se nám je s novými ovladači a novými CAP podaří otestovat.
V případě Nvidií jsem testoval s betaverzí ovladačů, která už Skyrim oficiálně podporuje.
Testovací sestava
Pro měření jsem použil sestavu, kterou jsme dali dohromady speciálně kvůli herním testům. Klíčové komponenty, desku a procesor, už jste mohli na Extrahardware.cz potkat ve starších testech grafických karet. Je postavená na svého času nejlevnějším čtyřjádru pro platformu LGA 1366 – Core i7-920 a základní desce Gigabyte GA-X58A-UD5 s čipovou sadou Intel X58.
- procesor: Intel Core i7-920, 2,66@3,70 GHz (19×195 MHz), 4 (8) jader, deaktivovaný HT
- základní deska: Gigabyte GA-X58A-UD5 (Intel X58, ICH10R, BIOS F7d)
- grafická karta: GeForce GTX 580 (ref. takty), 3072 MB GDDR5
- paměti: 6 GB Kingston DDR3-2000 MHz @ 1560 MHz
- pevný disk: Seagate Barracuda 7200.12, 160 GB
- optická mechanika: LG DVD-RW
- zdroj: Gigabyte Odin GT 800W (GE-S800A-D1)
- skříň: Enermax Hoplite
- chladič CPU: Scythe Mugen 2 + Noctua NF-P14
- OS Windows 7 x64
Testoval jsem na posledních WHQL ovladačích Nvidie a AMD.
Testované grafické karty, specifikace
Drtivá většina karet je na referenčních taktech či přímo v referenčním provedení zapůjčená přímo AMD nebo Nvidií. Výjimkou je pouze GeForce GTX 550 Ti, která je (podobně jako většina těchto karet, které se v současnosti prodávají, přetaktovaná přímo od výrobce).
Drobné odhylky proti referenčním kartám, jako je tomu v případě OC modelů „přetaktovaných“ o 10 MHz nahoru, pak nemají na výkon měřitelný vliv.
Starší verze ovladačů ve screenshotech se neděste, jde o starší snímky z GPU-Z a jsou tu jen kvůli parametrům karet.
Gigabyte GeForce GTX 260, 216 SP
Nvidia GeForce GTX 460, 1024 MB
MSI GeForce GTX 550 Ti (OC)
Nvidia GeForce GTX 560 Ti
Nvidia GeForce GTX 580
AMD Radeon HD 6850
AMD Radeon HD 6950
Výkon grafických karet
První graf je věnovaný měření při nižším rozlišení 1680 × 1050 bodů s nastavením High. Dále na stránce už je rozlišení 1920 × 1200 bodů a maximální detaily Ultra (s výjimkou vyhlazování, které je snížené na 4×). V posledním grafu pak najdete výsledky při stejném nastavení a vyšším rozlišení 2560 × 1600 bodů.
Na další stránce pak najdete podrobné výsledky z testování vlivu procesoru na celkový výkon udělané obdobnou metodikou jako v samostatném článku věnovaném procesorovému výkonu v Battlefieldu 3. Z nich bude určitě jasnější, proč jsou rozdíly mezi kartami s diametrálně odlišným výkonem v některých chvílích tak malé.
Vliv CPU na výkon, aneb když je brzdou procesor
V následujících dvou grafech je klasický průběh snímkové frekvence. Grafická karta je vždy stejná – GeForce GTX 580 s 1536 MB paměti a referenčními takty.
Jak vidíte, v případě, že jsou aktivní pouze dvě jádra (na 3,70 GHz) je ještě znát propady výkonu, mezi třemi a čtyřmi jádry už je ale rozdíl na úrovni chyby měření.
Další graf s průběhem FPS je podstatně šílenější – škálování výkonu v závislosti na frekvenci procesoru. Při všech čtyřech aktivních jádrech se zvýšení taktovací frekvence ze 2,54 GHz na 3,90 GHz projeví zvýšením průměrné snímkové frekvence u GeForce GTX 580 ze 35 na 47 FPS!
Na rozlišení 1920 × 1200 bodů a ultra detailech se čtyřnásobným vyhlazováním na současné poměry ve hrách něco nevídaného.
Vytížení grafické karty až neuvěřitelně věrně kopíruje průběh snímkové frekvence. Musel jsem to několikrát zkontrolovat, jestli jde skutečně o vytížení grafiky a nějak se mi tam nepřimotala snímková frekvence. Z tohoto grafu by vyplývalo, že karta jako GTX 580 je v kombinaci s průměrným procesorem docela zbytečná. V náročnějších pasážích, kde skutečně dochází k propadu výkonu, běží grafika stejně jen na 50–65 % zátěže a hru podle všeho brzdí „pomalý“ Core i7-920 na 3,90 GHz.
100 % na ose Y je maximum, které může karta dosáhnout, jak vidíte, štrejchne o něj jen při nejvyšších taktech procesoru a ještě sotva na pár sekund.
Pokud jsem se někde nedopustil fakt škaredé chyby, vyplývá z toho jediné – pro Skyrim je podstatná především taktovací frekvence a výkon na jádro a s rostoucí frekvencí procesoru dochází k výraznému nárůstu výkonu. Rozdíl mezi dvěma a třemi jádry už je jen minimální.
I se čtyřjádrem na 4 GHz se při fullHD bude (v náročných pasážích) GTX 580 pěkně flákat, zapotí se jen při vyšších snímkových frekvencích v méně náročných scénách, kde hru nebude brzdit procesor.
Závěrečné shrnutí
Závěrečné shrnutí
Jak můžete vidět z následujícího grafu průběhu, v testovací scéně je v kritickém okamžiku naprosto jedno, jestli máte GeForce GTX 460, 560 Ti nebo 580, framerate spadne na nějakých 36 FPS. Po přeběhnutí mostu dochází k opětovnému propadu, kde je rozdíl jen minimální. V okamžiku, kdy procesor nedostává tolik zabrat, roste výkon rychlejších grafických karet raketově nahoru a díky tomu dokážou i na minutovém úseku nabrat takový průměr, že se ve výsledku zdá, že hra s výkonnějšími kartami škáluje velmi dobře a má smysl i ta nejvýkonnější grafika.
Opak je pravdou, dokud to vázne na procesoru, nebude vám výkonnější karta tam, kde je to zapotřebí, tedy v případě propadu snímkových frekvencí, moc platná.
Na druhou stranu je pozitivní, že ani se slabšími kartami není úplně nehratelná. Výsledkem je pořád relativně hladký průběh a na daný žánr přijatelné snímkové frekvence.
Na závěr ještě připomenu, že se Skyrimem ještě nekončíme – s vypuštěním nových ovladčů přihodíme výsledky dalších Radeonů a čeká vás i druhá část, kde podrobněji rozebereme nastavení detailů a podíváme se i na nějaké zatím známé triky a nastavení, které zlepší vizuální kvalitu.
Za poskytnutí hry do testu děkujeme společnosti Cenega
Dodatek: Radeony s performance hotfixem Catalyst 11.11b
AMD v pátek vypustilo druhý „performance hotfix“ listopadových ovladačů s označením Catalyst 11.11b. Nabízí vyšší výkon a řeší potíže a nedostatky ovladačů pro Radeony v pětici nových a populárních titulů – The Elder Scrolls V: Skyrim, Assassin's Creed: Revelations, Batman Arkham City, Rage a Battlefield 3.
Na jednočipových kartách slibuje AMD nárůst výkonu 2–7 % (ale je to zřejmě totéž, co nabízel předchozí hotfix 11.11a). V případě hotfixu 11.11b je ve Skyrimu nejpodstatnější změnou podpora CrossFire pro Radeony řady HD 6000. Podpory CrossFire u modelů HD 5000 se máme dočkat později.
I když se jeden z vývojářů na svém účtu na Twitteru neprozřetelně zmínil, že tým pracuje na brzkém vypuštění nových profilů a plánuje i ovladač navyšující výkon, do vypuštění prvního hotfixu jsme si počkali týden a verze 11.11b, která konečně přišla s podporou CrossFire alespoň pro HD 6000, se objevila až před víkendem. A to má AMD má stále ještě co dodělávat, ale to bychom na něco mohli čekat pořád.
Výsledky proto přidávám s větším zpožděním, než jsem původně čekal, jako snad už poslední dodatek k sérii článků o Skyrimu.
Jelikož na stejných ovladačích zároveň testuji Batman: Arkham City, prohnal jsem při té příležitosti pro doplnění grafů z původního srovnání na Radeonech i Skyrim a výsledky přidávám jako další kapitolu k původnímu článku.
Testoval jsem na stejné sestavě jako minule. Její konfiguraci najdete o pár stránek dříve. GeForce jsou otestované na poslední veřejné betaverzi ovladačů 285.79, Radeony na Catalyst 11.11b a dva původní (šedou barvou) jsou testované na Catalyst 11.10.
Oproti Radeonu HD 6850 a 6950 s ovladači 11.10 výkon opravdu mírně narostl. Určitě ale nejde o skok, kterého byste si při hraní všimli – u těchto karet se téměř u všech výsledků pohybuje na avizované spodní hranici v rozmezí 2–3 %. Ustřelil jen v rozlišení 1920 × 1200 bodů u HD 6950, kde se téměř neliší. Z toho je zřejmé, že ač došlo k nárůstu výkonu, rozdíl nemusí být o moc větší, než může být chyba měření.
