Call of Duty Modern Warfare: ecco com'è il Ray Tracing

Come annunciato da tempo da parte di NVIDIA, il recentemente rilasciato Call of Duty: Modern Warfare si avvale del supporto all'hardware delle GeForce RTX per renderizzare in tempo reale alcuni effetti in Ray Tracing. Questa implementazione nello sparatutto di Infinity Ward dà benefici soprattutto per il rendering delle ombre: Ray Tracing restituisce ombre più precise che dipendono realmente da ciò che avviene nell'ambiente di gioco e che tengono considerazione di un più alto numero di fonti di illuminazione. La versione PC di Call of Duty: Modern Warfare è dunque nettamente superiore sul piano tecnico rispetto a quelle console, offrendo più dettagli visivi, ombre migliori, risoluzioni maggiori e, soprattutto, un frame rate molto alto sfruttando le ottimizzazioni di questo motore grafico.

Call of Duty: Modern Warfare su PC è molto ben ottimizzato. Parliamo di un motore grafico che è un miglioramento delle tecnologie Infinity Ward già alla base dei precedenti Call of Duty pensato alla base per sfruttare il più possibile la memoria di sistema. Allocando quante più informazioni in RAM, il motore snellisce il carico di lavoro del disco di archiviazione, ottimizzando i tempi di caricamento e offrendo un'esperienza sempre fluida. Rispetto ad altri giochi di recente concezione, dunque, Call of Duty: Modern Warfare non vede un miglioramento sostanziale nelle prestazioni in presenza di SSD, comportandosi bene anche con i vecchi dischi meccanici.

Questo probabilmente dipende dalla natura originale della tecnologia, inizialmente pensata per le console dove non abbiamo SSD ma una consistente quantità di memoria a disposizione dello sviluppatore di gioco, 8 GB.

Tornando al Ray Tracing, il mondo di gioco e i personaggi che vi si trovano proiettano ombre realistiche con un livello di dettaglio superiore rispetto alle normali shadow map, che sono presenti invece se si disabilita il Ray Tracing. Le ombre si estendono attraverso la scena e presentano confini duri o morbidi in funzione di una moltitudine di parametri, come la distanza della fonte di illuminazione rispetto alla sagoma che proietta l'ombra o la conformazione stessa dell'oggetto. Il Ray Tracing consente, dunque, di avere delle ombre fedeli, che simulano perfettamente cosa avviene nell'ambiente.

Di seguito si noti come l'ombra della pistola in Ray Tracing sia molto più definita, riproducendo effettivamente la sagoma di una pistola, che invece appare molto più confusa con Ray Tracing disabilitato. In oltre, l'ombra si interseca meglio con la superficie della cabina telefonica e le sue irregolarità. Allo stesso tempo bisogna dire che Ray Tracing in Call of Duty: Modern Warfare non sempre produce benefici da tutti i punti di vista: in questa immagine, ad esempio, senza abbiamo contorno più netti per certi versi più piacevoli.

Il seguente confronto mostra molto bene come il Ray Tracing renda le ombre più realistiche, intensificando il livello di oscurità nei punti in ombra vicini all'oggetto che proietta l'ombra, riducendolo invece con l'aumentare della distanza. Si noti, inoltre, come con Ray Tracing abilitato un numero maggiore di oggetti proietti ombre, come in questi casi il foglio di giornale e alcune parti dell'arma.

Questo, d'altronde, non è sempre vero. Come dicevamo, Ray Tracing non sempre apporta benefici, perché in certi casi le shadow map pre-confezionate e "cachate" in memoria non solo fungono da ottimizzazione, migliorando le prestazioni, ma offrono un livello di dettaglio superiore. Capita soprattutto per quegli oggetti fissi che proiettano ombra, come inferriate, cabine e altri oggetti immobili presenti negli scenari. Come si può vedere nel seguente esempio, Ray Tracing non riesce a generare le ombre della grata, mentre la soluzione pre-confezionata offerta dalle shadow map è più efficace.

Qui vediamo come le ombre in Ray Tracing siano correttamente sfumate ("soft-shadows") quando la composizione poligonale dello scenario lo richiede.

Nel seguente caso si può notare come ombre troppo accentuate non corrispondano necessariamente a maggior realismo. La soluzione pre-confezionata dà un risultato eccessivo, mentre con Ray Tracing abbiamo la certezza che si tratta di un'ombra effettivamente proiettata dagli oggetti presenti nello scenario.

La vegetazione esalta la maggiore precisione permessa dal Ray Tracing nel rendering delle ombre.

Infine, notiamo come il Ray Tracing in Call of Duty: Modern Warfare incida quasi esclusivamente sulle ombre, mentre le riflessioni non godono praticamente di alcun beneficio. Era successo in Battlefield V, mentre in Metro Exodus i benefici riguardavano l'illuminazione ambientale. In Control avevamo invece avuto un uso del Ray Tracing più trasversale andando a migliorare riflessi, riflessi sulle superfici trasparenti, illuminazione indiretta diffusa, ombre di contatto e detriti. Il Ray Tracing completo nella forma del Path Tracing, invece, è presente in Minecraft.

Con Ray Tracing abilitato si è comunque in grado di godere di un'esperienza di gioco molto fluida, per merito di tutte le ottimizzazioni di cui dicevamo prima. Abbiamo provato Call of Duty: Modern Warfare su un PC dotato di processore AMD Ryzen 7 1700X, 16 GB di RAM e NVIDIA GeForce RTX 2070 Super e con Ray Tracing abilitato il gioco girava a circa 110/115 frame per secondo. Senza Ray Tracing sfiorava e superava leggermente i 150 frame al secondo. Si tratta di circa il 30% in meno nelle prestazioni, ovvero un calo leggermente inferiore rispetto a quello riscontrato con altre implementazioni del Ray Tracing.

Precedenti implementazioni di Ray Tracing: Battlefield V, Metro Exodus, Control, Minecraft

Le due opzioni di "caching" caricano shadow map molto grandi nella memoria video, che possono essere quindi renderizzate molto velocemente se il motore grafico le richiede. Nel menù delle opzioni di Modern Warfare si può consultare il misuratore della VRAM in alto a destra, che rende noto il consumo di memoria video in funzione delle opzioni grafiche abilitate. Le shadow map possono essere particolarmente congeniali per il giocatore che gioca prevalentemente in multiplayer, perché migliorano prestazioni e reattività della grafica.

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La parte single player di Call of Duty: Modern Warfare supporta Ansel per la cattura di screenshot originali e accattivanti, da diversi angoli di visione e con la possibilità di applicare filtri e altri effetti visivi, oltre che di memorizzarli a risoluzioni molto alte. Per attivare Ansel basta premere la combinazione di pulsanti ALT+F2. Per quanto riguarda il multiplayer, invece, abbiamo a disposizione NVIDIA Highlights, che automaticamente cattura i momenti salienti dei match competitivi.

L'algoritmo di occlusione ambientale aggiunge delle ombre laddove gli oggetti poligonali degli scenari di gioco bloccano la luce, inserendo delle ombre di contatto tra due poligoni che rendono l'intera scena più realistica. Modern Warfare presenta un'implementazione unica dell'occlusione ambientale, consentendo ai giocatori di abilitarla per gli elementi di gioco statici o dinamici, o entrambi contemporaneamente, a seconda delle prestazioni velocistiche desiderate. Per gli elementi statici, come edifici, rocce e finestre, c'è GTAO, mentre per gli elementi dinamici, come personaggi e veicoli, c'è MDAO. Gli screenshot per il seguente confronto sono stati realizzati con livello di dettaglio dell'immagine minimo nel caso di "No AO" e massimo negli altri casi.

Modern Warfare utilizza esclusivamente l'antialiasing SMAA per smussare i bordi dei poligoni. L'implementazione 1X impatta molto poco sulle prestazioni, ma manca di una componente temporale, portando a compromessi nelle immagini in concomitanza degli elementi in movimento. SMAA T2X invece è la migliore implementazione in termini di qualità introducendo un passaggio di post-elaborazione aggiuntivo al fine di migliorare l'accuratezza dell'implementazione dell'anti-aliasing. Come tutti gli algoritmi di anti-aliasing temporale, però, ha un costo in termini di nitidezza. Per contrastare questo effetto, Infinity Ward ha aggiunto l'opzione di "Intensità pellicola".

In generale, la tassellatura introduce ulteriori dettagli su strade acciottolate, alberi e altri elementi di gioco con superfici irregolari. In Modern Warfare, viene applicata a una selezione molto limitata di superfici e può essere configurata sulla base della distanza dal punto di osservazione. In Modern Warfare si trovano opzioni per la rimozione del motion blur dell'arma e dello scenario: la prima riduce, in caso di movimenti repentini, l'effetto di sfocatura sull'arma, la seconda quello dell'ambiente di gioco.

Di seguito gli altri contenuti su Call of Duty: Modern Warfare che abbiamo preparato nei giorni scorsi.