Les réglages et paramètres graphiques des jeux sur PC

Tous les jeux vidéo sur PC proposent des options et paramètres graphiques.
Dans ces derniers, on y trouve toutes sortes d'options comme la résolution de l'écran, le taux de rafraichissement, l'anti-aliasing mais aussi les qualités de textures et l'ombre.

Ces deux derniers définissent la beauté, qualités et détails des images dans les jeux mais jouent aussi sur les performances et FPS.

Cet article aborde aussi les réglages de filtrages textures et d'ombres dans les jeux.
Cela devrait vous aider pour effectuer les meilleurs réglages pour optimiser vos jeux.

Les réglages et paramètres graphiques des jeux sur PC

Le processus d'affichage dans les jeux sur PC

L'affichage dans les jeux sur PC ou les applications 3D est un processus qui impliquent tous les composants hardware du PC.
Pour bien comprendre comment les images sont générées par le PC et la carte graphique, reportez-vous à cet article complet.

Vous verrez que la carte graphique effectue différentes opérations et transformations graphiques afin de générer une image en 3D.
A partir de triangles 2D, le CPU créé les polygones 3D et agencent les pixels.
En clair donc il créé les textures de l'image.

Les réglages graphiques des jeux sur PC

Les paramètres vidéo dans les jeux

Dans les réglages graphiques des jeux, on trouve des options communes et des options graphiques spécifiques.
Certains jeux proposent des réglages détaillées, d'autres permettent juste de régler un niveau de détails.
Toutes ont une répercussion sur les performances graphiques car elles demandent plus ou moins de travail au GPU.

Parmi les options classiques, on trouve :

  • La résolution de l'écran. C'est la taille des images, cela demande plus de calcul au GPU mais aussi de mémoire vidéo pour stocker les données graphiques
  • Qualité des textures qui corrigent les couleurs de pixels, zones flous
  • Le mode d'échelle
  • Les ombres ou occlusion ambiante
  • L'anti-aliasing ou anti-crénelage

Les réglages se font sur des niveaux bas, moyen, haut ou ultra.
Ou encore des compteurs comme 2x, 4x, 8x, 16x notamment pour l’antialiasing

On peut ensuite avoir des paramètres spécifiques sur les décors de second plan comme le niveau de détails de l'eau, des arbres, herbes, etc.
Enfin les réglages de reflets et d'ombres.

Les paramètres vidéo dans les jeux
Les paramètres vidéo dans les jeux

Dans ce dernier exemple, on peut régler certaines options d'affichage mais c'est surtout lié au niveau de détails des textures.

Les paramètres vidéo dans les jeux

Ainsi les réglages du jeu proposés dépendant du type de jeu mais aussi de la génération.
Les jeux récents proposent des technologies et algorithmes qui n'existent pas sur d'anciens jeux.
Ainsi les réglages de jeux sont en constantes évolutions.

Ici on parle des réglages dans les jeux mais vous pouvez aussi régler ces paramètres graphiques depuis le panneau de configuration NVIDIA ou AMD Radeon Settings.

La résolution écran

La résolution écran définit le nombre de pixels horizontales et verticales.
Par exemple 1200x768 ou 1900x1200.
Plus l'image a de pixels plus la définition est meilleur et donc la réalisme et expérience du joueur est grande.
Toutefois, cela demande plus de ressources, car il faut calculer tous les pixels de l'image.
Cela nécessite plus de calcul du GPU et plus de mémoire vidéo (VRAM) pour stocker les données de l'image avant de l'envoyer à l'écran.

Il faut aussi que votre écran soit capable d'afficher la résolution.
De plus selon la résolution, l'écran peut réduire le taux de rafraichissement.

C'est donc un élément très important qui joue sur les performances graphiques dans les jeux.
En réduisant la résolution écran, vous pouvez gagner beaucoup de FPS.

La résolution écran dans les paramètres vidéos du jeu

La mise à l'échelle et format de l'image

La mise à l'échelle ou GPU Scaling vous permet de bénéficier de graphiques et d'une sortie d'image affinés, quelle que soit la résolution. Cela aide et améliore considérablement votre expérience graphique.
Compte tenu de l'évolution de la technologie au cours des dernières années, voir une sortie d'image floue ou étirée et de mauvaises résolutions d'image sont des problèmes courants.
Avec la mise à l'échelle GPU, tous ces problèmes peuvent être résolus. Avant de passer aux étapes d'activation de la mise à l'échelle du GPU, parlons de ce qu'ils sont vraiment et de la manière dont ils vous aident.

La plupart des jeux sont conçus pour prendre en charge plusieurs résolutions avec différents rapports hauteur / largeur. Le rapport hauteur / largeur est la relation proportionnelle entre la largeur et la hauteur de l'image. Par exemple, une image avec une résolution de 1280x1024 (largeur x hauteur) a un rapport hauteur / largeur de 5:4, tandis qu'une image avec une résolution de 1920x1080 a un rapport hauteur / largeur 16:9.

La mise à l'échelle ne fonctionne qu'avec un écran connecté numériquement soit donc DVI, HDMI ou DisplayPort.
Cela ne fonctionne pas avec un connecteur VGA.

La mise à l'échelle et format de l'image

Filtrage des textures

Le filtrage de texture calcule comment une image 2D ordinaire ou d'autres données seront mappées sur un modèle 3D complet.
Un pixel sur un modèle 3D ne correspondra pas nécessairement directement à un pixel sur sa texture (appelé «texel» pour plus de clarté), car vous pouvez visualiser le modèle à n'importe quelle distance et à n'importe quel angle.
Notamment les filtrages déterminent les couleurs des pixels selon l'orientation de l'image par rapport à l'observateur.

Une certaine forme de filtrage doit être appliquée pour déterminer la meilleure couleur pour le pixel. Un filtrage insuffisant ou incorrect apparaîtra dans l'image sous forme d'artefacts (erreurs dans l'image), tels que des «blocages», des irrégularités ou des miroitements.
Pour les jeux de tir ou avec beaucoup de mouvements de caméras, c'est un élément important.

Les API graphiques telles qu'OpenGL, Vulkan ou DirectX permettent au programmeur de définir différents choix pour les filtres de minification et d'agrandissement.

Plus les réglages des textures seront hautes, plus le jeu sera beau et réaliste mais cela se fait au détriment des performances graphiques.

filtrage bilinéaire

Lorsque nous recherchons la couleur d'un pixel, nous obtenons l'endroit auquel il correspond sur la texture, puis nous obtenons quelques échantillons de textes proches et en tirons une moyenne. Il s'agit de la manière la plus élémentaire de filtrer les textures et est appelée filtrage bilinéaire.

Filtrage trilinéaire et anisotropique

Nous avons également le filtrage trilinéaire et un filtrage anisotrope. Sans être trop technique, disons simplement que ceux-ci améliorent encore la qualité graphique.
Le filtrage trilinéaire est un remède à un artefact commun observé dans les images filtrées bilinéairement.
Le filtrage anisotrope corrige les phénomènes de mipmapping.
C'est à dire les surfaces flous liés aux angle élevés par rapport à la caméra, la zone de remplissage d'une texture ne sera pas à peu près carrée.
Disons que le sol sur lequel vous vous tenez est fait de béton fissuré. Si vous regardez droit vers le bas, vous voyez une grande texture de béton détaillée. Mais lorsque vous regardez au loin, là où cette route recule vers l’horizon, il n’est pas logique d’échantillonner une texture à haute résolution alors que nous ne voyons que quelques pixels de la route.
Cela améliore donc l'affichage entre les zones proches et lointaines de la caméra.

Comparatif avec le filtrage anisotropique et sans le filtrage anisotropique

Ce réglage est peu à peu remplacé par l'anti-aliasing (voir plus bas).

Le niveau de détails des textures

C'est un réglage générique que l'on peut trouver sur les jeux et qui change divers paramètres qui dépendent de ce dernier.

La qualité de la texture, qui abaisse et augmente la résolution des textures, a tendance à affecter beaucoup les performances et la qualité visuelle.
Cela peut aussi modifier la qualité de l'ombre, par exemple, peut augmenter la résolution de l'ombre, activer les ombres douces ainsi que les ombres dures, augmenter la distance à laquelle les ombres sont visibles, etc.
Cela peut avoir un effet significatif sur les performances.

Les niveaux de détails sont en général dans l'ordre :

  • Ultra
  • Haute qualité
  • Qualité Moyenne
  • Qualité Basse

Le mode de tessalation détermine le nombre de polygones pour le rendu graphique.
Ainsi les textures sont plus complexes et plus jolies.
Cela réduit donc le nombre de calcul pour augmenter les FPS mais au détriment de la qualité visuelle.

Le mode de tessalation

Comme l'AA, il s'agit ici de trouver le bon équilibre entre beauté et performances.
Pour cela, on peut fixer des niveaux de tessellation maximal x2, x4, x6, x8, x16, x32 ou x64.

HDR (High Dynamic Range)

Le contraste du téléviseur est la différence entre l'obscurité et la luminosité. La plage dynamique décrit les extrêmes de cette différence et la quantité de détails pouvant être affichée entre les deux.
HDR élargit ce contraste pour une meilleure qualité d'image.

Toutefois, il faut que votre écran soit compatible et il doit être relié en HDMI ou DisplayPort.

Activer HDR dans les jeux

Windows 10 propose aussi HDR à travers Windows HD Color, plus d'informations :

L'occlusion ambiante

L'éclairage est un élément important dans les jeux vidéos pour donner l'impression de profondeur et de réalisme.

L'occlusion ambiante (Ambiant occlusion) tente d'améliorer l'effet en déterminant quelles parties de la scène ne doivent pas être exposées à autant de lumière ambiante que d'autres. Il ne projette pas d'ombres dures comme une source de lumière directionnelle, mais assombrit les intérieurs et les crevasses, ajoutant un ombrage doux.

Certains jeux supportent la technologie Screen space ambient occlusion (SSAO).

L'impact est non négligeable dans les jeux.

La réflexion de l'espace écran

La réflexion de l'espace écran (Screen Space Reflections) est une technique de réutilisation des données de l'espace écran pour calculer les réflexions. Il est couramment utilisé pour créer des reflets plus subtils, comme sur les sols humides ou dans les flaques d'eau.

C'est un paramètre graphique qui affecte beaucoup les performances de jeux car il nécessite beaucoup de calcul du GPU.
Il n'est pas forcément disponible sur tous les jeux.

L'anti-aliasing ou anti-crénelage

L’antialiasing (abrégé en AA) ou anti-crénelage améliore la qualité de l’image en réduisant les contours dentelés des textures.
L’application de l'AA permet d’obtenir une image plus lisse et plus tamisée, au prix d'une baisse des FPS.

Plusieurs algorithmes existent plus ou moins gourmandes en ressources graphiques.
Les paramètres d'anti-crénelage incluent presque toujours une série de valeurs: 2x, 4x, 8x, etc. Les nombres font référence au nombre d'échantillons de couleur prélevés et, en général, plus le nombre est élevé, plus l'anti-crénelage sera précis et coûteux en calcul.

Un article dédié existe avec toutes les explications :

MSAA ou FXAA est un bon compris entre coût de calcul et beauté.

Quels réglages de jeux impactent le plus les performances ? Comparatifs

Les réglages de jeux différent donc de l'un à l'autre même si on trouve des technologie identique.
L'autre problème est que l'implémentation n'est pas non plus la même.
Par exemple, La réflexion de l'espace écran peut être mal implémenté et provoquer des problèmes de performances.
En clair donc cela dépend vraiment beaucoup du jeu et il faut en général faire ses propres tests.

Toutefois, l'occlusion ambiante, la réflexion de l'espace écran et l'anti-aliasing sont les réglages graphiques de jeux qui demandent le plus de ressources.
Ainsi en réduisant ces derniers, vous pouvez gagner des FPS.

Par exemple les réglages qui ont le plus d'impact sur Cyberpunk 2077 :

  • La réflexion de l'espace écran (Screen Space Reflections Quality)
  • Volumetric Fog Resolution (résolution volumétrique du brouillard)
  • L'occlusion ambiante

Pour les jeux populaires, n'hésitez pas non plus à chercher des tutoriels pour régler les jeux.
Il vous donne en général les réglages les plus impactant.
Ex :

Optimiser les réglages graphiques NVIDIA ou AMD

Pour optimiser les réglages et paramètres graphiques NVIDIA, suivez cet article complet :

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