「バトルフィールド 3」を快適にプレイできるGPU選び（後編）〜細かな謎を解明しつつ，安定した高fps環境を目指す

　「バトルフィールド 3」（PC / PlayStation 3 / Xbox 360）のPC版を快適にプレイするため，どのクラスのGPUが必要かを考える企画の後編をお届けしたい。

　今回は，前編で残された課題となる「FXAA」（Fast Approximate Anti-Aliasing），そしてグローバルイルミネーション周りをすっきりさせつつ，「『最高』グラフィックス設定にこだわらず，安定した高fpsを維持する前提に立った場合には，どの程度のGPUが必要か」まで考えてみよう。

G1.Sniper 2
ゲーマー向けのZ68マザーボード
メーカー：GIGA-BYTE TECHNOLOGY
問い合わせ先：CFD販売（販売代理店） 050-3786-9585（平日10：00〜12：00，13：00〜18：00）
実勢価格：3万4000円前後（※2011年11月12日現在）

　なお，テスト環境は前編から変更なし。用意したグラフィックスカード11製品はいずれもGIGA-BYTE TECHNOLOGY（以下，GIGA-BYTE）製で，いずれもテストにあたってはMSI製のオーバークロックユーティリティ「Afterburner」（Version 2.2.0 Beta 8）から，動作クロックをリファレンス相当に落としてある。リファレンスクロックが設定されていない「GeForce GTX 560」は，今回，コア900MHz（シェーダ1800MHz），メモリ4004MHz相当（実クロック1001MHz）に設定しているというのも前編と同じだ。

GV-N580SO-15I 大幅クロックアップを果たしたGTX 580カード。Ultra Durable VGA PLUS＆WINDFORCE 3X仕様 実勢価格：5万〜5万5000円程度

GV-N570OC-13I（Rev.2.0） クロックアップ版のGTX 570カード。Ultra Durable VGA＆WINDFORCE 3X仕様となる 実勢価格：3万〜3万4000円程度

GV-N560OC-1GI/L2 「リネージュII」推奨のGTX 560 Tiカード。Ultra Durable VGA準拠でWINDFORCE 2X搭載 実勢価格：2万〜2万3000円程度

GV-N56GSO-1GI Ultra Durable VGA PLUS準拠のクロックアップ版GTX 560カード。クーラーはWINDFORCE 2X 実勢価格：1万9000〜2万1000円程度

GV-N550OC-1GI クロックアップ仕様となるGTX 550 Tiカード。品質規格Ultra Durable VGA準拠となる 実勢価格：1万1000〜1万4000円程度

GV-R697OC2-2GD Ultra Durable VGA PLUS準拠，WINDFORCE 3X搭載のHD 6970カード。現在はRev.2.0が流通中 実勢価格：3万7000〜4万円程度

GV-R695OC-1GD クロックアップ版のHD 6950カード。Ultra Durable VGA準拠でWINDFORCE 3Xクーラーを搭載 実勢価格：1万9000〜2万4000円程度

GV-R687OC-1GD 定格比でクロックが若干引き上げられたHD 6870カード。Ultra Durable VGA＆WINDFORCE 3X仕様 実勢価格：1万7000〜1万9000円程度

メーカー：GIGA-BYTE TECHNOLOGY，問い合わせ先：CFD販売（販売代理店） 050-3786-9585（平日10：00〜12：00，13：00〜18：00）
※価格はいずれも2011年11月12日現在

GV-R685OC-1GD HD 6850搭載のクロックアップモデル。Ultra Durable VGA準拠で派手なWINDFORCE 2Xを採用 実勢価格：1万4000〜1万5000円程度

GV-R677SL-1GD ファンレスのHD 6770カード。大型のパッシブクーラーを搭載する。Ultra Durable VGA準拠 実勢価格：1万4000〜1万5000円程度

GV-R675OC-1GI クロックアップ仕様のHD 6750カード。Ultra Durable VGAに準拠したカード設計が特徴 実勢価格：1万1500〜1万2500円程度

　そのほか，テスト環境も表のとおり，変更なしである。「GeForce Driver」では，北米時間11月10日に「Release 285.79 Beta」がリリースされているが，今回は前編とテスト環境を揃えるため，アップデートしていない。


　以下，グラフィックスカードは，「GeForce」「Radeon」を省略したGPU名で表記することをお断りしつつ，テストに入っていこう。

FXAAの効果はGeForceとRadeonで変わりなし

むしろFXAAでは極めて高い性能に注目

　というわけで，前編で態度を保留したFXAAからだが，まずはその内容について，下記のとおり2つ訂正しなければならない。前編の本文はあえて修正しないでおくので，この点は十分に注意してほしいと思う。

1. FXAAはGeForceとRadeonのどちらでも利用できる
2. グラフィックス設定「最高」でもFXAAは有効。FXAAと4x MSAAが併用される

　前編で，FXAAはNVIDIAが開発したアンチエイリアシングであるため，GeForceとRadeonとで見栄えが変わってくるかもしれないと述べたが，実際のところ，FXAAは（細かなアルゴリズムこそ不明ながら）DirectXシェーディング言語とC言語とで実装されたポストプロセスであり，「GeForceの特殊機能」のようなものは使われていない。そのため，GeForceでもRadeonでも，同じように動くことを期待できる。

　そして，FXAAはポストプロセスなので，レンダリング中に処理される旧来的なMSAA（Multi-Sampling Anti-Aliasing）とは併用が可能だ。前段でMSAA，後段でFXAAという流れである。実際，前編のテスト条件として用いたグラフィックス設定「最高」だと，4x MSAA＋FXAAが適用されている。前編では「4x MSAAのみ」と説明してしまったので，お詫びして訂正したい。

　なお，MSAAとFXAAの設定は，BF3の「ビデオ」設定以下に，それぞれ「アンチエイリアス・ディファード」「アンチエイリアス・ポスト」として用意されている。両設定の選択肢は下記のとおりだ。

• アンチエイリアス・ディファード（MSAA）：オフ / 2x MSAA / 4x MSAA
• アンチエイリアス・ポスト（FXAA）：オフ / 低 / 中 / 高

BF3の「ビデオ」には，「アンチエイリアス・ディファード」と「アンチエイリアス・ポスト」，2つのアンチエイリアシング設定項目が用意される

　では，この設定によってBF3の見た目にはどのような違いが生じるのだろうか。
　ここでは，ゲーム側の「ビデオ」−「映像品質」を「低」としつつ，MSAAとFXAAの設定を変えてみた。グラフィックス品質のプリセットを「低」にしているのは，より画面表示が粗くなるので，アンチエイリアシングの効果が分かりやすくなるだろうという判断によるものだ。シーンは斜めの線が多いところを選んでおり，下に示したサムネイルは，その一部をトリミングしたものになる。

※いずれもサムネイルをクリックすると別ウインドウで全体を表示します

　アンチエイリアシングを一切適用していない上段左と見比べてほしいが，まず，4x MSAAのみを適用したものだと，ひさしを支える骨組みのところ，とくに横方向へ伸びる骨組み部分にかなりのジャギーが残っている。一方，画像で縦に伸びる骨組み部分にはアンチエイリアシングが適用され，すらっとした見た目になっているのも分かると思う。

　一方，MSAAを無効化し，FXAAのみを適用したものを見てみると，横方向へ伸びる骨組み部分のジャギーがかなり改善され，とくに「中」設定以上ではほとんど気にならなくなっている。ただ，縦方向の骨組みは少しボケた印象になり，FXAAの適用レベルが上がるにつれ，歪んで見えてしまうようになった。拡大画像で比較すると，遠方の建物などもボケて歪みがちになっている。

　そして，下段右，4x MSAAとFXAAの併用時，つまり「最高」プリセットだと，MSAAとFXAAのいいところ取りがなされている。MSAAで得られるシャープさを残しつつ，MSAAでは対応できないジャギーに対処できているわけだ。
　要するに，「高」以下のプリセットでは，画面がボケて歪みがちになることを覚悟のうえでFXAAが優先されているということにもなるが，そうまでしてBF3でFXAAが優先されているのはなぜか。その答えは，FXAAが持つ，負荷の低さにあると思われる。

　グラフ1は，「ビデオ」−「映像品質」をひとまず「最高」（4x MSAA＋FXAA「高」）としたうえで，それをベースにFXAAのみを無効にした状態と，逆にMSAAのみを無効にした状態，そして両アンチエイリアシング技法を無効化した状態の4パターンで，GPUごとの平均フレームレートを追ったものになる。
　シーンは前編でテストした3シークエンス中で最も負荷の高かった「THUNDER RUN」。解像度は1600×900ドットに固定してあるが，もうこれは一目瞭然。GPUを問わず，FXAAを「高」設定にしたときのフレームレートは，アンチエイリアシング無効時から1〜3fps程度しか落ち込んでいない。MSAAとの負荷の違いは明らかだ。

　また，（先ほどそう推測はしたが）GeForceとRadeonで，FXAAの有効化による“インパクト”に差がないのも注目すべきだろう。おそらくFXAA有効時は同じコードをシェーダに流し込んでいるのだと思われるが，ポストプロセス性能でGeForceとRadeonにそう大きな違いはないので，なるほどという結果である。


　ともあれ，フレームレートががっくりと落ち込むMSAAに比べると，FXAAは桁違いに性能の高いアンチエイリアシング技法だ。なので，「ひとまず『最高』プリセットを選んだところ，フレームレートがややキツいかも」と思った場合は，「アンチエイリアス・ディファード」設定を変更するだけで，見違えるようにフレームレートを引き上げられることを憶えておくといいだろう。

　ただ，先ほども指摘したとおり，FXAAの副作用であるボケ感，歪み感は，人によって好みが分かれるかもしれない。BF3プレイヤーの間でよく言われている「BF3はなんか画面がぼやけて見える」というのは，FXAAの副作用が原因と見てよさそうだ。GPUの性能に余力があるなら，「MSAAを適用しつつ，FXAAの強度を落とす」といった方向で，ボケ感を抑えつつジャギー感を減らすチューニングを行うのが正解かもしれない。
　なお，「アンチエイリアス・ディファード」を「高」にしてもFXAAによるフレームレート低下はせいぜい3fpsなので，3fpsが“致命傷”になるほど低い性能のGPUを使っているのでなければ，「アンチエイリアス・ディファード」は，見た目の好みだけで選んでしまって問題ない。

グローバルイルミネーション効果で

GeForceとRadeonの違いはない

　続いて，注目されているグローバルイルミネーションについて見てみよう。BF3ではCUDAに最適化されているというグローバルイルミネーションのミドルウェア「Enlighten」が用いられており，グラフィックスの質向上に大きく寄与している。
　そのため，グローバルイルミネーションの効果にGeForceとRadeonで違いが出るのでは，あるいは，同じGPUファミリーでも上位モデルと下位モデルで違いが生じるのではと想像していたのだが，結論からいうと，違いはさっぱり分からなかった。下に示したのは，GTX 570とHD 6750を用い，グローバルイルミネーションの違いが生じそうなシーンでスクリーンショットを比較したものだが，違いのないことが分かってもらえると思う。

太陽光が反射して壁に当たり，向かいの壁が照らされる模様が描写されるシーンでスクリーンショットを撮ったもの。GeForceの上位モデルたるGTX 570とRadeonの下位モデルであるHD 6750の両製品でライティング表現に違いがないため，CUDAアクセラレーションによる違いが生じていないと分かる

余談ながら，テスト中，面白いことに気づいた。このシーンはオートセーブの復帰ポイントだが，ロードして表示された直後はややテクスチャがボケ気味になっていて，少し待つとテクスチャがはっきりしてくるのだ。理由は不明だが，テクスチャの読み出しに時間差をつけていているようだ。とくにミドルクラス以下のカードではそれが顕著。ここで示したのはHD 6750で「ボケ気味」になっているショットだが，このとおり，ゆっくりスクリーンショットを撮る程度の時間的余裕がある

　EnlightenはCPUでも計算は可能とされていて，さらにマップごとに事前計算を行ったデータを利用するため，CUDAアクセラレーションが効かなくても，光線の計算量を変えて対応していたりはしないのではなかろうか。あるいは，マルチプラットフォームたるBF3においては，EnlightenのCUDAアクセラレーションが用いられていないとか，CUDAアクセラレーションと同等とアクセラレーションがRadeon側で実行できているという可能性もかなりある。

　そういった可能性の証左となりそうなのが，下に挙げる2つの事実だ。

1. 前編で紹介した組み込みのパフォーマンスメータから確認する限り，GeForceとRadeonとで，CPU負荷の大きな違いは確認できない
2. 今回用いている4コアCPU「Core i5-2500K/3.3GHz」で，動かすコアの数を減らしていっても，Radeon搭載環境でフレームレートが極端に落ちたりはしない

　まず1.。今回は，前編である程度似たスコアに落ち着いたGTX 560 TiとHD 6970を用い，前編と同じテスト条件でTHUNDER RUNシークエンスのテストを実行。そこで，パフォーマンスメーターを確認してみたが，両者でCPU負荷推移に大きな違いはなかった。

GTX 560 Ti搭載時とHD 6970搭載時とでCPU負荷状況を追ったところ。同じようなフレームレートに落ち着くGPU同士で比較する限り，GeForceとRadeonでCPU負荷状況に大きな違いは出ない

　次に2.だが，BF3がシングルコアCPUをサポートしておらず，1コア設定では起動不能になるため，BIOSから4〜2コアを切り替えながら1.と同じ条件でテストしてみた結果がグラフ2である。ご覧のとおり，CPUコア数の違いによるフレームレートの変化は生じていない。


　「これが理由」と断言できる要因までは見つけられていないものの，Enlightenの存在が，GeForceとRadeonで見栄えやフレームレートの違いを生じさせている可能性は，少なくとも現時点では排除してよいのではなかろうか。

※2011年11月14日追記
NVIDIAから「EnlightenはCUDAアクセラレーションに対応しているが，BF3で実装されているEnlightenはCUDA対応前のバージョンである。そのため，『GeForceとRadeonでグローバルイルミネーションの効果を比較したときに違いが出ない』というテスト結果は正しい」というコメントが取れたので，報告しておきたい。

　ただ，少々余談気味に続けておくと，CPUコアの変更は，確かにフレームレートへの影響はないものの，実際のゲームプレイだと結構な違いを体感できた。たとえば，マウスを大きく振って視点を変えたり，走ったりといった，画面に大きな動きがあるとき，2コア動作にまで落とした状態では，ガクッと一時停止するような挙動を示すことがあったのである。4コア設定時だとそういった挙動を感じなかったので，CPUのコア数は，フレームレートとは別のところで体感性能を左右するようだ。

「ビデオ」設定「中」なら

多くのカードで最低60fpsを確保

「ビデオ」設定を「中」とした状態

　最後に，後編のメインテーマとなる，「とにかく安定的に60fpsを超えたいという場合に選ぶべきGPUは何か」を見ておきたい。画質にはある程度目を瞑れるので，とにかく安定して60fpsを超えたいとか，ネイティブ120Hz駆動に対応したディスプレイを持っているので，120fpsを目指したいとかいったニーズに，「ビデオ」設定がどこまで応えられるか見てみようというわけだ。
　今回試した「ビデオ」設定は「中」。下に示したとおり，影，LoD（Level of Detail）には大きな違いが生じるものの，ゲーム世界全体の破綻にまでは至っていない，ギリギリのレベルを保てているというのが，「中」設定を選んだ理由である。

街中のシーンより。「最高」と「中」では影の表現が大きく異なり，とくに壁やオブジェクトに落ちる影のリアリティで違いが顕著だが，カメラに近いオブジェクトのテクスチャ品質は変わらない
こちらは前編でも用いたTHUNDER RUN。FXAA処理の違いや，近景と遠景の間，“中景”部分のディテールにもけっこうな違いはあるが，「中」でも大きな破綻があるわけではない

　フレームレートの計測に用いたシークエンスはやはりTHUNDER RUN。テスト方法はもちろん前編と同じで，グラフのバーは，GPUごとに最低フレームレートと平均フレームレートを重ねて示すことにした。

　その結果はグラフ3，4のとおり。最小フレームレートに注目すると，GeForceはGTX 560以上，RadeonはHD 6950以上で，1920×1080ドット設定時の最低フレームレートが60fpsを超えており，安定して60fps以上のフレームレートを維持できると期待できることが分かる。テスト結果から推測するに，平均70fps弱出ていれば，最低60fpsをクリアできそうな印象だ。
　また，上位陣は順当にスコアを伸ばしており，120Hz駆動対応のディスプレイを持っている場合，恩恵を受けられることも見て取れよう。


　やや気になったのは，1600×900ドットでGeForceの上位モデルにおけるフレームレートのブレが大きくなった点だ。ビデオ設定を「中」くらいにした場合，負荷がやや軽すぎることになって，ブレが大きく出てしまうのかもしれない。
　そのブレを除くと，前編で示した「最高」設定時と比べて，スコアの大まかな傾向が変わっていないことも分かるだろう。「ビデオ設定」を「中」にするとRadeonのスコアがより伸びるとかそういったこともなく，フレームレートのスケールが変わるだけという印象である。

グラフィックスカード＆設定の選び甲斐があるBF3

これから買うならGTX 560 or HD 6950以上で

　というわけで，前後編の2回にわたってBF3とGPUの関係を調べてみた。今回は，BF3に向けてグラフィックスカードを買い換える前提で，現行世代のGPU――もっともHD 6770とHD 6750はATI Radeon HD 5700シリーズのリネームだが――をピックアップしたが，実際には，グラフィックス設定さえ適切に落とせば，プレイアブルなフレームレートを確保することはそれほど難しくない。たとえば，筆者個人はGTX 280やHD 4850搭載環境でBF3をプレイしているが，FXAAもちゃんと有効にしつつ，プレイアブルなフレームレートを確保できている。

マルチプレイはもちろんのこと，シングルプレイもそこそこ面白い。ぜひBF3を楽しんでほしい

　もちろん，現行のグラフィックスカードなら，DirectX 11モードの「最高」設定を狙える。また，マルチプレイ時の常時60fps（以上）も狙えるのも確かだ。その意味では，とりあえずBF3をプレイしてみて，画質やらフレームレートやらに不満を覚えたら，まずグラフィックス設定を弄ってみて，それでもダメなら最新世代のグラフィックスカードを買ってみる，というのが手順として正しいのではなかろうか。
　「フルHDとなる1920×1080ドットでのゲームプレイを前提に検討する場合，GeForceならGTX 560以上，RadeonならHD 6950以上を搭載した製品がお勧め」というのが本稿の結論だ。