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Battlefield V mit DXR-Patch im Nachtest (Update)

Gestern ist das Chapter-1-Overture-Update für Battlefield V erschienen. Darin enthalten sein sollen einige Leistungsverbesserungen für den Einsatz der DXR-Effekte. NVIDIA spricht von bis zu 50 % mehr Leistung bei aktivierten DXR-Effekten. Dieser Wert dürfte sicherlich nur in Spitzenwerten zu erreichen sein, wie groß der Leistungssprung tatsächlich ist, haben wir uns angeschaut.

Aufgrund der gestiegenen Leistung gibt NVIDIA neue Leistungsprofile für die Kombination aus Hardware und Auflösung an. Diese sahen bisher so aus:

Die Änderungen in der Leistung haben Auswirkungen auf die Empfehlungen der Einstellungen. So soll eine GeForce RTX 2070 nun auch in der Lage sein, die mittleren DXR-Einstellungen bei 1080p flüssig zu berechnen. Außerdem hebt NVIDIA die Empfehlung der Auflösung mit einer GeForce RTX 2080 von 1080p auf 1440p an. Die DXR-Qualität bleibt bei Mittel. Eine GeForce RTX 2080 Ti soll nun in 1440p ausreichend schnell für das Ultra-Preset von DXR sein.

Dazwischen gibt es je nach Auflösung und Hardware wieder verschiedene Abstufungen. Wer zum Beispiel in UHD-Auflösung spielt, wird weiterhin die DXR-Qualität herunterschrauben müssen.

Neue Benchmarks mit dem ersten DXR-Patch

Nun aber zu den Messungen, die wir mit den bereits bekannten Szenen gemacht haben. Wir haben alle drei Karten mit den gleichen Einstellungen getestet, dabei aber natürlich den neuen GeForce 417.22 verwendet.

In unserem ersten Single-Player-Test mit dem neuen Patch zeigt sich, dass NVIDIA und DICE die Leistung tatsächlich haben verbessern können. Wir sehen aber keinesfalls Steigerungen im Bereich von 50 %, sondern bewegen uns zwischen 20 und 50 %. Noch immer also sind die Anforderungen für DXR recht hoch, ein Leistungsplus von 20 bis 50 % kann aber durchaus den Unterschied ausmachen, wenn es darum geht, ein Spiel als flüssig zu empfinden oder nicht.

Für den zweiten Single-Player-Test haben wir auf den Vergleich mit DirectX 11 verzichtet und konzentrieren uns vollständig auf DXR. Hier sehen wir ein Leistungsplus zwischen 20 und 33 %, also etwas weniger als beim ersten Test, bewegen uns aber insgesamt auf einem höheren FPS-Niveau.

Ebenfalls angeschaut haben wir uns die Anforderungen der vier DXR-Qualitätsstufen für die drei Karten. Entsprechend ihres Leistungspotenzials haben wir die GeForce RTX 2070 in 1080p, die GeForce RTX 2080 in 1440p und die GeForce RTX 2080 Ti in 2160p getestet und dann die vier Qualitätsstufen ausgewählt.

Es zeigen sich jeweils zwei größere Sprünge. So gewinnt man durch die niedrigste Einstellung (Niedrig) natürlich am meisten und verliert zu Mittel bereits recht viel. Weniger groß ist der Unterschied zwischen Mittel und Hoch. Das Ultra-Setting verlangt der Hardware dann noch einmal deutlich mehr ab und sorgt für einen größeren Leistungsverlust.

Warum dies so ist, haben wir bereits erläutert, denn je nach DXR-Qualitätseinstellung wird nur ein bestimmter Prozentsatz des Frames per Ray Tracing berechnet. Mit einbezogen werden Oberflächen erst ab einem bestimmten Reflexionsverhalten. Dies stellt sich wie folgt dar:

• Niedrig: 15 % der Auflösung werden als Rays im Ray Tracing berechnet. Glatte Oberflächen ab dem Faktor 0,9 und weniger werden nicht mehr berechnet.
• Mittel: 23.3 % der Auflösung werden als Rays im Ray Tracing berechnet. Glatte Oberflächen ab dem Faktor 0,9 und weniger werden nicht mehr berechnet.
• Hoch: 31,6 % der Auflösung werden als Rays im Ray Tracing berechnet. Glatte Oberflächen ab dem Faktor 0,5 und weniger werden nicht mehr berechnet.
• Ultra: 40 % der Auflösung werden als Rays im Ray Tracing berechnet. Glatte Oberflächen ab dem Faktor 0,5 und weniger werden nicht mehr berechnet.

Je nach verwendeter Auflösung und DXR-Qualitätseinstellung müssen also unterschiedlich viele Rays berechnet werden. Im Falle von UHD sprechen wir von weit mehr als einer Million Rays. Die Einschränkungen in dieser Hinsicht zeigen sich auch in Battlefield V, womit nicht die Leistung als solches gemeint ist, sondern das Rauschen, welches je nach Verhältnis der mit Reflexionen bedachten Oberflächen unterschiedlich stark ausfällt.

Wir haben noch einmal versucht, einige Vergleichs-Screenshots zu machen. Erst haben wir jeweils einen Screenshot in Niedrig, Mittel und Ultra.

Nicht immer sind die Unterschiede in den Screenshots auf den ersten Blick zu erkennen und auch auf den zweiten Blick kann es je nach Szene dazu kommen, dass zwischen Niedrig und Ultra fast gar kein Unterschied besteht. Dies hängt immer davon ab, wie viele reflektierende Flächen vorhanden sind. Je nach DXR-Qualitätseinstellung können aber nur bestimmte Prozentsätze des Bildes berechnet werden. Hinzu kommt, dass jeder Oberfläche ein Gleichmäßigkeitsfaktor zugeordnet ist. Fallen die Oberflächen aber schon bei Niedrig oder Mittel in diesen Bereich, ist zu Ultra kein Unterschied zu erkennen.

Bei vielen reflektierenden Oberfläche, wie zum Beispiel bei großen Wasserflächen, reichen die Rays nicht aus, um die Szene komplett berechnen zu können. Hier sollen die Tensor Cores dann ein Entrauschen des Bildes durchführen, was aber auch nicht immer gelingt.

Möglichkeiten und Grenzen des Ray Tracings

Eines wollen wir noch einmal festhalten: Die Spiegelungen und Reflexionen heben Battlefield V auf ein neues visuelles Level. Auch ohne die DXR-Effekte sieht Battlefield V schon sehr gut aus. Die Frage, die sich stellt, ist, ob die Reflexionen und Spiegelungen auch unmittelbar wahrnehmbar sind. Doch diese Frage kann man sich bei vielen grafischen Effekten stellen und am Ende müssen alle Effekte und Techniken ein Gesamtbild erzeugen – einzelne Effekte müssen und sollen nicht herausstechen.

Battlefield V zeigt also die Möglichkeiten der DXR-Effekte, es zeigt aber auch die aktuellen Grenzen der Technik auf, die vor allem auf die Hardware zurückzuführen sind. Nicht nur kann das System mit aktiven DXR-Effekten nur noch etwa halb so viele Bilder pro Sekunde berechnen, auch sind die Einschränkungen in der DXR-Qualität noch recht groß. Diese Einschränkungen betreffen die Objekte bzw. Oberflächen, die per Ray Tracing abgedeckt werden, aber auch die gesamte Anzahl an Rays pro Frame, die berechnet werden können. Dabei sprechen wir noch immer davon, dass pro Pixel nur ein Sample berechnet wird. Wünschenswert wären sicherlich mehrere Samples pro Pixel, doch hier kommen eben die Limitierungen der Hardware ins Spiel. Der Patch und die Verbesserungen der Leistung zeigt aber auch, dass es noch Optimierungspotenzial gibt und wir uns am Anfang einer Entwicklung befinden.

Wir sprechen von einem klassischen Erste-Generation-Problem. DXR beschränkt sich derzeit auf Teilbereiche eines Ray Tracings und selbst dann sind nicht alle Beleuchtungseffekte umgesetzt. Battlefield V beschränkt sich auf Reflexionen und Spiegelungen, Metro Redux wird die Global Illumination in den Fokus rücken. Kein Spiel wird in der ersten Generation alle per DXR möglichen Effekte umsetzen können – zumindest erscheint dies angesichts der Leistung derzeit nicht möglich.

In den kommenden Monaten wird sich entscheiden, wohin der Weg für DXR/RTX führen wird. NVIDIA wird sicherlich an seiner Hardware-Strategie festhalten und auch eine Post-Turing-Architektur mit RT und Tensor Cores ausstatten. Ob die Leistung dann ausreichend sein wird, um auch Spiele bei 3.840 x 2.160 Pixel mit hohen DXR-Einstellungen spielen zu können, bleibt abzuwarten, da die Spieleentwickler sicherlich auch mehr und mehr DXR-Effekte einbauen wollen. Die aktuellen Abwägungen zwischen DXR-Qualität und der vorhandenen Hardwareleistung werden uns damit noch einige Zeit begleiten.

Update:

Wir haben sämtliche Benchmarks erneut durchgeführt und auch aufgrund der Vergleiche zu anderen Magazinen teils erhebliche Diskrepanzen festgestellt. Die nun neuen Werte sind oben in den Diagrammen zu sehen. Wir haben das Testsystem komplett neu aufgesetzt, das Windows 10 mit dem Update auf 1809 neu installiert und auch das Spiel erneut installiert, um eventuelle Altlasten auf dem System auszuschließen.

Wir bitten diesen Fehler zu entschuldigen, allerdings ist es ohne Vergleichswerte schwer festzustellen, ob die eigenen Werte (die sich ja auch verbessert haben) zutreffend sind oder nicht. Nur weil der Hersteller von bis zu 50 % spricht, muss dies ja nicht auf alle Bereiche zutreffen. Zudem ist die Komplexität der Ray-Tracing-Effekte extrem von der jeweiligen Szene abhängig.