Test : Battlefield V, les performances Ray Tracing sur toutes les GeForce RTX

Moteur 3D, configs minimales et conseillées

Grâce à un patch ajouté quelques semaines après son lancement, Battlefield V est le premier jeu à bénéficier de la technologie de Ray Tracing disponible avec les nouvelles GeForce RTX de NVIDIA (en attendant que d’autres constructeurs lancent des pilotes et des produits compatibles DXR).

Développé par DICE sur la base du moteur Frostbite 3 et multiplateformes (PC Windows, mais également PS4 et Xbox One), Battlefield V fait un peu figure de vitrine technologique pour NVIDIA. Il faut dire que le lancer de rayon est l’une des avancées majeures proposées par l’architecture Turing, avec le DLSS (qui arrivera d’ailleurs plus tard dans Battlefield V). S’il fonctionne en DirectX 11 ou DirectX 12 au choix, seule la seconde possibilité permet d’activer le DXR dans le jeu.

Séquence de bench

Battlefield V ne possédant pas de benchmark intégré, il nous a fallu choisir une séquence adaptée pour mettre en valeur le ray tracing. Après plusieurs essais avec des cartes exclusivement disponibles en multi, nous avons préféré prendre une séquence du mode “solo”, à savoir le début de l’histoire Tirailleur. Lourde graphiquement, cette séquence est également riches en effets ray tracing, avec de nombreuses surfaces réfléchissantes (flaques d’eau, côtés des camions, armes…). La séquence exacte de test est visible ci-dessous :

Configurations minimales et conseillées

La fiche du jeu che l’éditeur EA dévoile les configurations minimales et conseillées par l’éditeur pour jouer à Battlefield V. On notera que les configurations minimales et recommandées pour profiter du ray tracing sont plus gourmandes en CPU et RAM, sans compter bien entendu la nécessité d’utiliser un GPU compatible DXR.

Méthode de test et cartes choisies

Configuration de test

Afin de ne pas être limité par notre configuration classique de test, basée sur un Ryzen 5 1600X et typique d’une machine de milieu de gamme, nous avons cette fois-ci choisi d’utiliser une configuration haut de gamme à base de processeur Core i9-9900K. Pour l’occasion, celui-ci à été overclocké à 5 GHz sur l’ensemble de ses coeurs et le TDP à été fixé à 175 watts sans limite de durée, afin de lui donner un peu de réserve de puissance. De cette façon, même la RTX 2080 Ti pourra pleinement s’exprimer sans être limitée par le CPU !

*Exceptionnellement, nous avons utilisé des pilotes non-publics en version bêta afin de prendre en charge la toute nouvelle GeForce RTX 2060.

Le choix des cartes graphiques

A ce jour, les cartes graphiques prenant en charge le ray tracing via l’API DXR se comptent sur les doigts d’une main. Nous avons donc réuni pour ce test les quatre modèles concernés de chez NVIDIA, à savoir les GeForce RTX 2080 Ti, RTX 2080, RTX 2070 et RTX 2060.

Protocole de test

Nous effectuons toutes les mesures avec l’outil PresentMon et le GUI programmé par notre testeur allemand Igor Wallossek, qui permet d’effectuer de nombreuses mesures simultanées, sans compter la génération de graphiques très précis.

Pour que les performances des cartes graphiques soient vraiment représentatives de la réalité, nous prenons soin de les faire chauffer avant de relever nos mesures. En effet, la majorité des cartes graphiques ont une fréquence qui se stabilise avec la température de leur GPU, et faire des mesures dès les premières minutes de fonctionnement conduirait à constater des performances supérieures à la réalité.

Nous laissons donc la carte atteindre sa température de fonctionnement nominale, puis nous relevons les mesures de ses performances lors de la séquence de test. Pour les options graphiques, nous avons testé le jeu en Full HD, QHD et 4K avec les options au maximum (Ultra). Le flou cinétique est désactivé, tout comme le vignetage et la distorsion de lentille.

Options graphiques et rendu

Il est possible de régler de très nombreuses options graphiques dans Battlefield V, mais intéressons-nous plus particulièrement aux réglages dédiés au ray-tracing. Quatre niveaux de qualité sont proposés : Faible, Normal, Elevé et Ultra.

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La différence entre ces réglages de qualité se situe au niveau de la rugosité des matériaux qui seront concernés par le ray-tracing, et par le nombre de rayons maximal d’une scène. Ainsi, en faible et Normal, le ray-tracing ne concernera que les matériaux avec un indice de “douceur” supérieur ou égal à 0.9, tandis qu’en Élevé et Ultra, le ray-tracing concernera les matériaux à partir d’un indice de 0,5.

Du côté du nombre de rayons, les réglages Faible, Moyen, Élevé et Ultra définissent un maximum de rayons correspondant à respectivement 15%, 23,3%, 31,6% et 40% du nombre de pixels affichés. Mais attention, il s’agit bien ici d’un maximum de rayons possibles et non d’une valeur stable. Autrement dit, une scène pourra compter le même (faible) nombre de rayons quel que soit le réglage sélectionné lorsque le nombre de matériaux réfléchissants est faible. Nous verrons d’ailleurs plus loin que le paramètre le plus important semble être l’indice de douceur des textures, et non le nombre maximum de rayons.

Visuellement, les différences sont à chercher dans les détails (le support des lampes, les rambardes, certains murs et certaines façades), mais également dans “l’ambiance” globale de la scène, qui pourra paraître plus ou moins lumineuse selon le réglage. Un nombre plus élevés de rayons semble également apporter un certain effet d’antialiasing, au niveau des ombres en particulier.

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NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti

4K

Carte grand public la plus puissante à prendre en charge le ray tracing chez NVIDIA, la GeForce RTX 2080 Ti vise bien entendu des définition QHD et 4K. Voyons si le rendu hybride est accessible sur cette carte à des framerate acceptables.

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Il est parfaitement possible de jouer à Battlefield V en 4K avec toutes les options réglées au maximum, le tout avec un framerate convenable, avec une RTX 2080 Ti ! L’activation du ray-tracing fait toutefois chuter le nombre d’images par seconde, mais on reste au dessus de 50 ips en moyenne en Faible ou Normal, et au dessus de 40 ips en moyenne au delà. Surtout, la RTX 2080 Ti ne descend jamais sous les 44 ips en Faible/Normal, et reste au dessus de 35 ips en Elevé/Ultra. Dans tous les cas, la fluidité reste acceptable.

Notons que de manière surprenante, les temps de rendu des images (frametime) sont particulièrement instables lorsque le DXR est désactivé, sans que l’on sache vraiment pourquoi. On retrouvera d’ailleurs ce comportement quelle que soit la définition ou la carte graphique…

QHD

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Descendre en QHD fait forcement monter le nombre d’images par seconde : la RTX 2080 Ti est alors capable de soutenir un minimum de 60 ips en Faible/Normal, et y arrive presque en Elevé/Ultra. notons que si l’activation du ray-tracing fait chuter le nombre moyen d’images par seconde, le nombre d’ips minimum chute moins fortement.

NVIDIA GeForce RTX 2080

Si elle affiche des caractéristiques en retrait par rapport à sa grande soeur, la GeForce RTX 2080 n’en reste pas moins une carte haut de gamme, capable sur le papier de proposer du ray tracing dans des définitions élevées.

4K

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Si la GeForce RTX 2080 est elle aussi capable de faire tourner Battlefield V en 4K avec tous les réglages au maximum, avec un framerate moyen dépassant les 60 ips, l’activation du ray-tracing n’est raisonnablement possible qu’avec un réglage Faible ou Normal, sous réserve de se contenter d’un framerate pouvant descendre jusqu’à 35 ips dans les scènes les plus lourdes. En passant en Elevé/Ultra, on passe régulièrement sous la barre des 30 ips et la fluidité devient insuffisante pour jouer convenablement.

QHD

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La GeForce RTX 2080 est bien plus à l’aise en QHD : sans DXR, elle dépasse les 100 ips de moyenne et, surtout, maintient le framerate au dessus de 60 ips par tous les temps. Le jeu reste jouable lorsque l’on active le ray-tracing, mais seules les options Faible et Normal permettent un framerate moyen allant au delà des 60 ips.

NVIDIA GeForce RTX 2070

Placée sur le segment d’« entrée du haut de gamme », la GeForce RTX 2070 peut faire tourner certains jeux en 4K, mais elle risque de montrer ses limites dans Battlefield V, surtout avec le DXR activé. Voyons donc comment elle s’en sort en QHD et FHD.

QHD

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Si la RTX 2070 est parfaitement capable de faire tourner Battlefield V en QHD sans DXR, l’activation du ray-tracing (Faible ou Normal) fait chuter le framerate moyen juste sous les 60 ips. Le passage en qualité Elevé ou Ultra le fait tomber sous les 50 ips. Notons toute de même que la carte de NVIDIA parvient à maintenir un framerate au dessus des 40 ips, quel que soit le réglage sélectionné. Du coup, la fluidité reste acceptable.

FHD

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En Full HD, le constat est simple : le taux moyen d’images par seconde est supérieur à 60 ips quel que soit le réglage DXR sélectionné, tout en restant tout le temps au dessus des 50 ips. Les modes Faible et Normal permettent même de passer au delà des 70 ips de moyenne. Au final, la fluidité est très bonne, voire excellente.

NVIDIA GeForce RTX 2060

Carte de milieu de gamme, la GeForce RTX 2060 est définitivement inadaptée au jeu en 4K. Elle devrait en revanche tirer son épingle du jeu en QHD et, surtout, en FHD. C’est également la plus petite carte de NVIDIA à bénéficier du Ray-tracing.

QHD

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C’est la première fois que l’on voit des différences de performances entre les modes Faible et Normal, et entre les modes Elevé et Ultra ! Il semblerait donc que la RTX 2060 soit ici à la limite de ses possibilités, tant en rasterization qu’en ray-tracing. Le jeu reste tout de même relativement fluide en DXR Faible, et a fortiori sans ray-tracing. C’est tout de même une bonne nouvelle pour une carte de ce segment du marché !

FHD

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La RTX 2060 est bien plus à l’aise en Full HD : en Faible ou Normal, elle affiche plus de 60 ips de moyenne, avec un minimum aux environs des 50 ips. Elle reste même suffisamment performante en DXR Elevé ou Ultra pour offrir une fluidité largement acceptable.

Quelle carte pour jouer à 60 ips ?

Si vous cherchez la carte idéale pour obtenir un framerate moyen de 60 ips suivant tel ou tel réglage, le tableau suivant devrait faire votre bonheur : nous y avons synthétisé les framerate moyen des différentes cartes en 4K, QHD et FHD, suivant le réglage DXR sélectionné. En vert, le taux moyen d’images par seconde dépasse les 60 ips, en orange il se situe entre 50 et 60 ips et en rouge il est inférieur à 50 ips.

Pour résumer, si vous souhaitez jouer en 4K avec ray-tracing, il vous faudra une RTX 2080 Ti. Le QHD est adapté à la RTX 2080, mais cette définition est accessible à partir de la RTX 2070 en Faible/Normal, voire de la RTX 2060 en DXR Faible, sous réserve de se contenter d’un framerate moyen de 50 ips. Pour monter au delà des 60 ips avec ces deux cartes, il faudra descendre en Full HD.

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Ressources CPU, RAM, VRAM

Voyons maintenant comment Battlefield V gère les ressources CPU et RAM à sa disposition. La configuration minimale pour bénéficier du DXR, demande un Core i5 8400, notre i9 9900K devrait donc théoriquement être adapté. Nous avons testé avec l’HyperThreading activé et en DirectX 12, le tout en QHD avec les mêmes réglages que précédemment. Nous avons volontairement bloqué le framerate à 60 ips afin de mesurer précisément et uniquement la différence causée par le DXR.

Processeur

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Le moteur de Battlefield V est globalement plutôt bien multi-threadé, même si un thread en particulier est sensiblement plus chargé que les autres. Notons que le jeu indique qu’il utilise “11 job threads” sur notre processeur, sans que l’on sache exactement ce qu’il faut entendre par là.

L’activation du DXR a pour conséquence une hausse de la consommation des ressources CPU, y compris sur le thread le plus chargé. L’ensemble reste tout de même raisonnable sur notre Core i9 9900K (overclocké à 5 GHz tout de même), mais il faudra effectivement un processeur haut de gamme comme le conseille l’éditeur pour profiter au mieux du DXR.

RAM et VRAM

L’activation du DXR entraine une hausse significative de l’occupation en mémoire (+1,3 Go environ) et en VRAM (+1,3 Go environ également).

Conclusion

Si le moteur 3D de Battlefield V n’est pas exempt de défauts, que ce soit au niveau visuel (bugs touchant les textures, clignotements de certains objets…) ou physique (physique ragdoll parfois surréaliste), force est de constater que le rendu hybride rasterisation/ray-tracing en temps réel que permettent les GeForce RTX de NVIDIA est impressionnant quand on y prête attention. Notons tout de même qu’en Full HD, le ray-tracing semble parfois souffrir dans ce jeu d’une tendance au scintillement, peut-être du au “faible” nombre de rayons dans certaines scènes. En QHD, heureusement, ce phénomène est moins perceptible.

Le bénéfice du ray-tracing est visuellement indéniable, mais cela se traduit forcement par une chute importante des performances. Fort heureusement, NVIDIA et DICE nous promettent l’intégration prochaine du DLSS dans Battlefield V, ce qui se devrait permettre au rendu DXR d’être aussi rapide que le rendu classique. On espère que la qualité visuelle sera, elle aussi, identique…