Grazie alla nuova modalità Overdrive, Cyberpunk 2077, è il primo gioco di ultima generazione ad adottare il path tracing, cuore di un aggiornamento che rappresenta uno sguardo sul futuro e qualcosa di ben diverso dagli esperimenti compiuti con Quake II, Minecraft e Portal. Ma come per questi primi e meno gravosi esperimenti, la stessa NVIDIA ha lavorato in prima persona sul campo per raggiungere un traguardo che, lo diciamo subito, è pensato per essere gestibile solo in upscaling e solo con schede video molto potenti. In altre parole è pensato per le GPU GeForce di ultima generazione.
Senza la combinazione dell'incremento di potenza e del DLSS 3, infatti, le prestazioni arrancano già in 1440p, tanto da aver portato molti a battezzare Cyberpunk 2077 in modalità Overdrive come il nuovo Crysis. A differenza del pesante titolo Crytek, però, esistono già sistemi che per quanto costosi consentono di godere di questa modalità che combina i pregi tecnici del titolo CD Projekt con l'illuminazione più avanzata in circolazione. Anche per questo abbiamo provato Cyberpunk 2077 in modalità Overdrive con una NVIDIA GeForce RTX 4070 nuova di pacca oltre che con la nostra NVIDIA GeForce RTX 4090. Nel nostro speciale dedicato a Cyberpunk 2077 in modalità Overdrive, ancora in anteprima e quindi destinata a ulteriori evoluzioni, abbiamo dato un'occasione anche alla 3080 Ti, una scheda limitata al DLSS 2, cosa che ha scatenato comprensibili lamentele sulla frettolosa obsolescenza delle schede GeForce RTX 3000, ma che è ancora in gran forma.
Il path tracing
Prima di parlare della resa in gioco del path tracing cerchiamo di capire di che cosa stiamo parlando. D'altronde non si tratta semplicemente di un'applicazione a 360 gradi del ray tracing per quanto ci sia un motivo per cui viene chiamato anche full ray tracing. D'altronde nasce con l'obiettivo di riprodurre immagini fisicamente accurate e quindi realistiche sfruttando il ray tracing con il quale condivide individuazione delle intersezioni e hardware necessario per accelerare i relativi calcoli. Ma mentre il semplice ray tracing calcola il comportamento di ogni singolo raggio in modo deterministico, il tutto tenendo sempre conto della fonte di luce da cui proviene, l'algoritmo del path tracing calcola la diffusione della luce nell'intero ambiente, compresi rimbalzi casuali e diffusione del colore, ed è quindi infinitamente più complesso, anche se questo dipende in parte dal numero di rimbalzi delle luci, e inevitabilmente più pesante.
Non è un caso che NVIDIA, prima di puntare il timone verso il path tracing, sia passata attraverso il ray tracing che viene già utilizzato da parecchi titoli per riprodurre realisticamente ombre, la relativa occlusione ambientale, i riflessi e l'illuminazione globale. Ma sono pochi i giochi di ultima generazione che sfruttano la tecnologia a tutto tondo e quelli che lo fanno, come Cyberpunk 2077 senza Overdrive, combinano il ray tracing con tecniche di illuminazione tradizionale, meno realistiche e più limitate, ma anche più leggere da gestire per l'hardware.
Diversa la questione del path tracing che, come abbiamo detto, si occupa dell'intera illuminazione, riproducendo l'effetto di raggi che rimbalzano su innumerevoli superfici riproducendo accuratamente ogni ombra, gli effetti di occlusione ambientale, le trasparenze, i bagliori, i riflessi, le rifrazioni, la propagazione della luce e persino la diffusione del colori degli oggetti su cui è rimbalzata. Comprensibile, quindi, che la GPU, nel caso di Cyberpunk 2077 aiutata poco dalla CPU, si trovi a dover affrontare un carico di lavoro impressionante, ma anche capace di restituire risultati ben diversi dall'uso parziale del ray tracing.
Sia chiaro, il lavoro degli sviluppatori ha dato vita, più volte e anche in tempi recenti, a sistemi di illuminazione eccellenti, capaci di combinare in modo suggestivo e raffinato effetti dinamici e precalcolati. Ed è anche per questo che molti si chiedono se ci sia davvero la necessità di puntare su ray tracing e path tracing invece di accontentarsi di tecniche classiche o di sistemi ibridi pensati per essere il più leggeri possibile. Ma il fascino del path tracing è evidente. D'altronde risolve tutte le problematiche delle tecniche di illuminazione raster, a partire dalla quantità di lavoro di sviluppo necessario per arrivare agli evidenti limiti dei riflessi screen space, e garantisce, cosa ancora più importante, un'illuminazione raffinata e coerente in tutte le sue parti. Ma vediamo cosa significa tutto questo per un titolo che al momento, e ancor di più in modalità Overdrive, è senza dubbio quello più avanzato in circolazione dal punto di vista tecnologico.
Cyberpunk 2077 Overdrive: gli effetti del full path ray tracing
Già con il ray tracing in modalità Folle, va detto, Cyberpunk 2077 è un gran bel vedere ed è merito anche del gran numero di riflessi e rifrazioni ray traced di alta qualità. Ma per quanto la tecnica di illuminazione sia stata utilizzata in modo rilevante, l'illuminazione indiretta e diverse fonti di luce sono ancora gestite con tecniche tradizionali. Ed è proprio questo che sparisce del tutto in modalità Overdrive, con il path tracing che va a calcolare riflessi, rifrazioni, occlusione ambientale, bagliori, ombre, lampi delle armi e via dicendo. Spariscono quindi del tutto le ombre precalcolate e rifrazioni approssimative ed è un qualcosa che si percepisce nettamente, per quanto non vada a stravolgere il colpo d'occhio. D'altronde, lo abbiamo appena detto, alla base non c'è un titolo spartano o datato che viene trasformato dalla nuova illuminazione, ma un prodotto di ultima generazione che fa già leva su un corposo utilizzo del ray tracing.
Non è un caso che nel passaggio dall'impostazione Folle del ray tracing al path tracing, almeno sulle prime, i cambiamenti siano poco percepibili. D'altronde i riflessi sono pressoché identici e il colpo d'occhio non sembra molto diverso. Ma ci vuole poco perché i nostri sensi vengano permeati dalla differenza sottile, ma radicale che passa tra l'illuminazione ibrida e l'illuminazione path tracing. Anche perché quest'ultima va a cambiare in modo rilevante l'atmosfera che si respira nelle strade di Night City grazie a ombre naturali che abbracciano ogni elemento sullo schermo, a rifrazioni più morbide ma non sfocate, a un'occlusione ambientale perfetta e alla diffusione realistica delle fonti di luce che sono influenzate anche dal colore degli oggetti che toccano. Ed è grazie a questo insieme di piccole magie, rese possibili da un sistema di illuminazione estremamente complesso, che mutano la profondità dell'immagine, la visibilità dei dettagli, il realismo complessivo e l'atmosfera stessa che si respira tra le strade di Night City. Da non sottovalutare, quindi, anche se c'è un prezzo salato da pagare.
Il path tracing applicato a un gioco già tecnicamente impegnativo aumenta radicalmente i requisiti hardware che per la modalità Overdrive sono senza dubbio tarati sulle ultime schede NVIDIA. Non a caso quest'ultima ha lavorato a stretto contatto con CD Projekt proprio sul ray tracing, cavalcando il lancio della modalità Overdrive per pubblicizzare le proprie schede. Per questo, in attesa di un possibile aggiornamento driver o dell'FSR 3, abbiamo escluso dalla nostra analisi prestazionale le nuove GPU AMD, in difficoltà anche con i modelli più prestanti tra mancata ottimizzazione e maggiori limiti in termini di hardware dedicato. Persino la potente AMD Radeon RX 7900 XTX, infatti, si muove tra i 20 e i 31 FPS in 4K con FSR 2 attivo in modalità prestazioni, con cali di frame massicci, mentre scivola fino 5 FPS anche in 1440p senza FSR 2. Ma è possibile dare un'occhiata agli effetti della nuova illuminazione con schede meno performanti, grazie alla nuova modalità fotografica con implementazione dedicata del path tracing, e ci siamo comunque concessi un paragone con una scheda sprovvista di DLSS 3, restando però in casa NVIDIA con la NVIDIA GeForce RTX 3080 Ti.
Senza DLSS, lo ribadiamo, anche le ultime schede NVIDIA sono in gran difficoltà nonostante la maggiore potenza in ray tracing. Persino la NVIDIA GeForce RTX 4090, l'attuale peso massimo nel campo delle GPU consumer, scivola fino a 17 FPS in risoluzione 4K, ovviamente quando l'upscaling non è attivo. Ma il DLSS gode di una buona implementazione nel titolo CD Projekt e con l'evoluzione DLSS 3, che porta con se la tecnologia DLSS Frame Generation, garantisce un boost prestazionale enorme che, come vedremo, cambia le cose, andando a vantaggio anche dei modelli inferiori alla top di gamma.
In tutto questo, tra l'altro, il ray tracing non aumenta i requisiti in termini di VRAM che nel caso di Cyberpunk 2077 in 4K, fatto girare sulla 4070, si aggirano intorno ai 12 GB senza DLSS attivo, superando occasionalmente questa soglia ma senza effetti collaterali evidenti. Restano invece margini con il DLSS attivo che in modalità qualità arriva a 10800 MB, come il 1440p senza DLSS. La 4090, invece, attinge a un quantitativo maggiore di memoria video. In 1440p senza DLSS si spinge infatti fino a 11800 MB e in 4K, sempre senza DLSS, arriva a 15600 MB circa. Ma in questo caso restano margini più che abbondanti visti i 24 GB di memoria della top di gamma NVIDIA, senza dubbio la protagonista del prossimo paragrafo.
Cyberpunk 2077 Overdrive: le prestazioni
Per trattare delle prestazioni della modalità Overdrive, dobbiamo parlare anche della resa del DLSS, necessario per ottenere prestazioni ottimali anche con la NVIDIA GeForce RTX 4090 a meno di non accontentarsi della risoluzione 1080p che comporta qualche compromesso nel caso della gestione delle trasparente e della vegetazione più complessa. Un elemento la cui perdita di qualità si fa leggermente più evidente attivando la tecnologia DLSS Frame Generation del DLSS 3. Di conseguenza l'upscaling NVIDIA, complice la risoluzione già limitata in relazione a schermi che sono passati a diagonali standard da 27 e 32 pollici, ci mette di fronte a una definizione complessiva dell'immagine non ottimale, complici anche un pizzico di aliasing e qualche incertezza nella resa degli effetti di luce path tracing. Diversamente, sempre parlando dei tipici monitor da scrivania da massimo 32 pollici, le risoluzioni 1440p e 4K restituiscono un'immagine definita che permette di godere pienamente del path tracing della modalità Overdrive, estremamente pesante, ma alla fine dei conti gestibile a patto di avere una GPU all'altezza del compito. Ed è qui che entra in campo il guadagno prestazionale del DLSS 3, esclusiva dell'ultima generazione di GPU NVIDIA. Non che sia impossibile, come risulta evidente dai benchmark, giocare in 1440p con una GeForce NVIDIA RTX 3080 Ti, ma con il DLSS 2 in modalità qualità il framerate si ferma a 38 FPS e, per quanto sia giocabile a fronte di picchi minimi che restano sopra a quota 30 FPS, è necessario accettare i maggiori compromessi della modalità prestazioni per ottenere un framerate ideale. Con la spinta del DLSS 3, invece, anche la NVIDIA GeForce RTX 4070, seppur sia più debole in quanto a rendering puro della NVIDIA GeForce RTX 3080 Ti, centra i 60 FPS in 1440p in modalità qualità, confermando grazie a un prezzo più vantaggioso rispetto ai modelli superiori di essere una buona scelta per questa risoluzione. Ma la resa dei conti arriva comunque in 4K, laddove la nuova entry level NVIDIA si ferma a meno di 30 FPS in modalità qualità e in modalità prestazioni, comunque capace di garantire un'immagine di qualità con questa risoluzione, resta a diverse lunghezze di distanza dai 60 FPS. Sospettiamo quindi che serva almeno una NVIDIA GeForce RTX 4080 per raggiungere questo traguardo.
Di fronte a numeri del genere risulta evidente il peso che comporta l'illuminazione path tracing, per quanto il fatto che sia gestibile in upscaling è già una sorpresa. D'altronde in questo caso non parliamo di Quake II o di Portal, ma uno dei titoli più avanzati e pesanti in circolazione. Certo, per riuscire nell'impresa servono schede potenti, ma giocando con i compromessi è possibile godere di una buona esperienza anche senza una NVIDIA GeForce RTX 4090 ed è possibile che il carico di lavoro si alleggerisca attraverso ulteriori ottimizzazioni di una modalità che, lo ripetiamo, è descritta come anteprima. Inoltre ci aspettiamo che anche le GPU della concorrenza, più deboli in termini di ray tracing, ma dotate di una potenza bruta notevole, possano raggiungere risultati accettabili con l'arrivo di driver dedicati e con la disponibilità dell'FSR 3. Detto questo, considerando che parliamo di una dimostrazione di forza e di un'anteprima del futuro, è lecito puntare al massimo possibile ed è qui che entra in campo l'erculea NVIDIA GeForce RTX 4090, l'unica soluzione che permette giocare stabilmente al di sopra dei 60 FPS con il DLSS 3 in modalità qualità e di giocare in 1440p senza DLSS, cosa impressionante seppur con un framerate che si ferma 45 FPS. Ma si tratta di un lusso che costa ben più della già estremamente dispendiosa top di gamma NVIDIA vista la necessità di uno schermo Ultra HD, auspicabilmente di alta qualità, e di una configurazione all'altezza di una scheda del genere.
