NVIDIA Reflex zkracuje prodlevu mezi vaší akcí a reakcí na herním bojišti.
Při poměřování výkonu grafických karet se řídíme především snímkovou frekvencí. Je to dost názorný ukazatel a zdatnější hráči už pouhým pohledem poznají, zda hra běží na 20, 50 nebo 120 snímcích za sekundu.
U rychlých akčních her ale nezáleží jen na tom, jak je hra plynulá, ale i na tom, jak rychle dokáže zareagovat na stisk klávesy a pohyb nebo stisk tlačítka myši. Do chvíle, než se výsledek vaší akce projeví na monitoru, se musí stát spousta věcí, a na každé z nich se počítač chvíli zdrží. Zdá se, že pár milisekund nemůže hrát roli, jenomže když se hra na těch „pár“ milisekund zpozdí na každém místě, kde se zpozdit může, už jsou z toho desítky milisekund.
Nejde jen o milisekundy
Když se všechna ta drobná zpoždění nasčítají, výsledek už může dosahovat i úrovně desetin sekundy. A to už nemusíte být ani progamer, abyste cítili, že je hra nějaká líná a máte problém se ve sprintu trefit do dveří.
Na začátku řetězce hodně pomůže kvalitní herní myš s vysokou rychlostí vzorkování. S ní už bude mít obvykle největší zpoždění na svědomí výpočet snímku a jeho vykreslování na monitor. Snímková frekvence je odrazem toho, jak dlouho rendering snímku trvá. Není složité spočítat, že při 30 snímcích za sekundu se jeden renderuje kolem 33 ms, při 60 fps 16,7 ms, při 120 fps už jen něco přes 8 ms a při 240 fps se můžete dostat kousek nad 4 ms. Proto se hráči akčních her snaží o co nejvyšší snímkové frekvence – při 240 fps už nejde o to, že je hra plynulejší než při 90 fps, nýbrž o to, že při 90 fps se rendering na jediném snímku zdrží na 11 ms, zatímco v druhém případě už jen na 4 ms. Pořád jsou to malá čísla, jenže na vykreslení reakce na myši na obrazovku je obvykle zapotřebí více než jeden snímek.
U monitoru záleží na tom, jak rychle zvládá překreslovat displej a na tom, v jaké fázi překreslování dostane nový snímek. Pokud při vertikální synchronizaci snímek dorazí těsně před překreslením obrazu, může jej monitor začít okamžitě vykreslovat. Pokud dorazí až po začátku překreslování obrazu, počká ve frontě po celou dobu překreslování displeje. Na 60Hz panelu trvá překreslení 16,7 ms stejně jako při renderingu rychlostí 60 snímků za sekundu. I když je snímek hotový, může se jen kvůli překreslování monitoru jeho zobrazení zdržet o dalších 17 ms.
U klasických LCD zabere dalších pár milisekund, než se krystaly převalí na správnou stranu. I když jim s tím pomohou různé techniky, jako je overdrive. Co je horší, při jediném průběhu se tekuté krystaly obvykle nezorientují dokonale, ale po předchozím snímku zůstávají duchy. Z papírové odezvy 1 ms u špičkových LCD to jsou spíš dvě tři překreslení obrazovky, než si subpixely svůj odstín definitivně rozmyslí a pěkně se vybarví.
Extrémní výhodu mají v tomto ohledu monitory s displeji OLED, které jednotlivé obrazové body prostě zhasínají nebo rozsvěcí. Čerstvou novinkou na trhu je řada displejů s novými 32" panely QD-OLED od Samsungu. LCD jsou s nimi z hlediska herních parametrů nesrovnatelné a ani oproti starším panelům OLED už nedělají žádné kompromisy u rozlišení či obnovovací frekvence. Nabízejí solidní úhlopříčku 32" při rozlišení 4K a k tomu vysokou obnovovací frekvenci 240 Hz.
Jedním z nich je AORUS FO32U2P z nabídky Gigabyte, který se nám povedlo zapůjčit na měření vlivu Reflexu na odezvu ve hrách.
A byl jsem tomu nesmírně rád, pro měření odezvy je totiž klíčová především špičková odezva samotného monitoru, extrémní rychlost překreslování pixelů ve srovnání s LCD a vysoká obnovovací frekvence 240 Hz, která znamená, že kvůli překreslování monitoru je chyba měření způsobená samotným překreslováním monitoru maximálně čtyři milisekundy (přičemž s G-Sync může být díky možnosti počkat na vyrenderování snímku kratší).
Aby to počítač zbytečně nebrzdil
Pokud má hra reagovat na pohyb hráče co nejrychleji, je žádoucí, aby bylo i mezi myší a monitorem těch zdržení co nejméně, a na to se NVIDIA zaměřila při tvorbě rozhraní Reflex.
NVIDIA Reflex SDK je sada API pro herní vývojáře, která umožňuje nejen snížit latence, tedy zrychlit reakci systému na vstup z ovladačů, ale také měřit délku odezvy. Funguje na všech GeForce od modelové řady GTX 900 včetně.
Celý ekosystém a problematika kolem odezvy je probraná na několika stránkách a podstránkách na webu NVIDIA, něco i v češtině. Herní engine lze díky reflexu doladit tak, aby rendering probíhal just-in-time (u zásobování se tomu říká právě včas). Díky API, které zkracuje renderovací frontu grafiky přímo ve hře, lze zkrátit odezvu výrazněji, než tomu bylo možné třeba pomocí optimalizace přes ovladače. Přes ně třeba nebylo možné ovlivnit, kdy bude hra před vykreslením snímku odečítat pohyb myši a kdy se scénou začne pracovat procesor. Při využití Reflex to ale ovlivnit lze a odezvu je tak možné zkrátit až o třetinu.
Od uvedení Reflexu už se na seznam dostalo přes 110 podporovaných titulů a další rychle přibývají mimo jiné díky tomu, že je nedílnou součástí DLSS Frame Generation. Ve hrách s podporou generování snímků je totiž implementovaný právě kvůli snížení odezvy, kterou by jinak prodlužovalo pozdržení posledního renderovaného snímku kvůli zobrazení mezisnímku generovaného.
Ve hrách najdete obvykle dva režimy pro snížení latence:
- Reflex On nebo Enabled: Optimalizuje renderování, eliminuje frontu na GPU a snižuje požadavky na procesor ve scénářích, kdy je výkon limitovaný GPU, což vede ke snížení latence a rychlejším reakcím ve hrách.
- Reflex On + Boost: Zahrnuje optimalizace z klasického Reflex, navíc ale udržuje vysoké taktovací frekvence GPU, i když není vytížené kvůli limitu ze strany CPU, čímž dále snižuje latenci za cenu vyšší spotřeby energie.
Rozdíly mezi oběma režimy nejsou ve většině scénářů významné. Jak pomáhá reflex snížit odezvu, vyzkoušíme ve hrách Gray Zone: Warfare a Overwatch 2 na grafické kartě střední třídy GeForce RTX 4070 Super.
Konkrétně jde o skvěle vybavenou Gigabyte GeForce RTX 4070 Super Aero OC 12G v atraktivním provedení se zářivě bílým tříslotovým chladičem s trojicí protiběžných ventilátorů, jíž nechybí podsvícení pomocí adresovatelných RGB LED, duální BIOS ani kovový backplate, který chrání zadní stranu karty.
Pro ukázku si vezmeme dvojici her – populární Overwatch 2 a nový Gray Zone: Warfare, který si můžete zahrát v předběžném přístupu.
Odezvu hry jsem měřil primárně tak, jak se projeví přímo na monitoru s pomocí nástroje OSLTT – Open Source Latency Testing Tool. Ten simuluje akci myši a pomocí senzoru změří změnu jasu na obrazovce poté, co se ve hře projeví reakce na podnět na vstupu. Změří tedy docela přesně, jak dlouho trvá, než na pohyb myši zareaguje obraz na monitoru.
Overwatch 2 je na grafiku hodně nenáročný. Testoval jsem na mapě Watchpoint: Gibraltar v režimu skirmish s boty a s globálním nastavením Ultra s vypnutým upsamplingem (100 % render scale), a k tomu jsem pro každé rozlišení přidal s reflexem i DLSS v doporučované kvalitě (Quality pro 1080p, Balanced pro 1440p a Performance pro 4K).
Je jasné, že pokud vám hra v 1080p létá na RTX 4070 Super rychlostí 370 snímků za sekundu a rendering jednoho snímku zvládne za 3 ms, Reflex už nemá moc co zlepšovat. Pokud si však na takové kartě budete chtít užívat vysoké detaily a obraz v rozlišení 4K, je už přínos Reflexu velmi výrazný.
V grafech si můžete všimnout, že se zapnutím Reflexu může docházet k mírnému poklesu průměrných snímkových frekvencí. Podobné poklesy nejsou důvodem, proč jej vypínat. Za nižší snímkové frekvence může právě to, že Reflex nenechá hru hrnout jeden snímek za druhým, ale kvůli snížení odezvy upravuje načasování renderingu a občas jej pozdrží tak, aby pak snímek nestrávil ve frontě příliš mnoho času proto, že je něco před ním. Dělá tedy efektivněji to, kvůli čemu se progameři primárně hrnou za vyššími snímkovými frekvencemi (zkracuje odezvu), jenom se to zároveň negativně podepisuje na průměrných snímkových frekvencích.
Pro lepší představu o tom, jak se v takovém případě kratší odezva projeví v praxi, vám nabídnu i zpomalené záběry, na nichž je vidět prodleva mezi pohybem myši a reakcí na monitoru. Ještě lépe je to znát, pokud video v nastavení pro přehrávání zpomalíte, nebo jej můžete rovnou zapauzovat a krokovat po jednom snímku pomocí kláves čárka a tečka na klávesnici (vedle kláves M a N, lépe se to pamatuje podle popisků „<“ a „>“ z anglické klávesnice).
Gray Zone: Warfare má díky Unreal Engine nádhernou grafiku, která je však velmi náročná a neumožňuje ani výrazné snížení detailů, protože je celá hra koncipovaná tak, že klade důraz na realistické herní prostředí, což zahrnuje husté lesy a složitou topografii, které poskytují strategické výhody a lepší krytí pro hráče.
Ve vyšších rozlišeních, kde není snímková frekvence limitovaná výkonem procesoru, pomáhá Reflex zkrátit odezvu i o desítky milisekund. Rozdíly jsem tentokrát měřil dvěma způsoby – ten druhý si můžete vyzkoušet sami s pomocí aplikace FrameView, která umožňuje zobrazit i přímo na monitoru aktuální odezvu počítače tak, jak ji měří knihovny Reflex implementované ve hrách. Na OSD jde o hodnotu PCL v milisekundách.
V grafech najdete pro každé rozlišení trojici měření. Pro vyšší výkon a lepší kvalitu obrazu proti vestavěnému upsamplingu TSR jsem použil DLSS v režimu Quality. Každé z nastavení je testováno bez aktivní technologie NVIDIA Reflex, se zapnutým Reflexem a konečně se zapnutým Reflexem a generováním snímků DLSS. To pomáhá hlavně v nízkém rozlišení, kde už je grafika limitovaná procesorem, výrazně zvedat snímkovou frekvenci, avšak odezvu mírně prodlužuje. Právě toto zpoždění má kompenzovat Reflex a z výsledků je zřejmé, že ním je na tom hra s odezvou i s generováním snímků lépe než bez Reflexu.
A opět ještě video, kde máte zpomalený záznam s reakcí hry na myš v rozlišení 4K.
Při softwarovém měření odezvy PC v aplikacích využívajících knihoven Reflex musíte pochopitelně ještě počítat s prodlevou, za níž mohou periferie. Aplikace jako FrameView nemají jak zjistit, jak dlouho pracovala myš na analýze obrazu ze snímače ani to, jak dlouho monitoru trvalo vykreslování obrazu poté, co mu od grafické karty dorazil.
V grafu je vidět, že hodnoty naměřené pomocí OSLTT docela věrně kopírují údaje ze softwaru NVIDIA FrameView, takže pokud jste majiteli karet GeForce a ještě jste nezkoumali, jestli a jak Reflex pomůže vám, můžete se do toho rovnou pustit.
