DOOM

Eternal mit Raytracing und DLSS im Test

DOOM: Eternal hat ein Update erhalten, welches die Berechnungen der Reflexionen per Raytracing hinzufügt. Gleichzeitig gibt es die Integration für das Deep Learning Super Sampling. Oberflächen, die Licht in verschiedenen Graden reflektieren, werden per Raytracing berechnet. Metallische und nasse Oberflächen, Wasser selbst, aber auch Glasoberflächen zeigen diesen Effekt natürlich am deutlichsten. Wir haben die kompatiblen GeForce-RTX- und Radeon-RX-Karten durch den Benchmark-Parcours gejagt und schauen uns auch die Unterschiede in der Darstellung an.

Das Update für DOOM: Eternal ist für alle Besitzer des Spiels kostenlos. Insofern können sich alle Besitzer des Spiels mit kompatibler Hardware bereits darauf stürzen. DOOM: Eternal verwendet die Vulkan-Grafik-API. Dementsprechend spricht das Engine die Hardware über eine andere Schnittstelle an, als dies für die meisten Spiele der Fall ist. NVIDIA hatte aber natürlich von Anfang an Interesse daran, auch die Vulkan-API für die Raytracing-Effekte und DLSS zu unterstützen.

Nach der Installation des Updates und des dazu passenden bzw. optimierten Treibers (GeForce 471.11 und Radeon Software 21.6.2) sieht das Einstellungs-Menü in DOOM: Eternal dann wie folgt aus:

Die Raytracing-Effekte bzw. die Berechnung der Reflexionen per Raytracing können einfach nur ein- oder ausgeschaltet werden. Weitere Optionen gibt es nicht. Beim DLSS wird die Version 2.1.66 verwendet. Die aktuellste Entwicklung läuft schon in der Versionsnummer 2.2.xx. Aber dazu später noch etwas mehr.

Schauen wir uns die Unterschiede in der Darstellung mit und ohne per Raytracing berechnete Reflexionen an:

In Glasoberflächen sind die Reflexionen am deutlichsten und auch der eigene Charakter wird dargestellt, was nicht bei jedem First-Person-Shooter der Fall wäre.

Auch in Flüssigkeiten, wie hier dem Blut auf dem Boden, spiegeln sich die Umgebung und auch der eigene Charakter. Weitere Beispiele dafür:

Selbst in kleinen Tropfen an der Wand oder auf dem Boden spiegelt sich die komplette Umgebung. Diese kleinen Details fallen aus der Entfernung natürlich gar nicht auf, tritt man aber näher an solche Objekte, werden die Spiegelungen erkennbar.

Natürlich werden auch animierte Objekte in den Reflexionen per Raytracing vollständig korrekt berechnet, wie obiges Beispiel zeigt.

DOOM: Eternal verwendet für die Reflexionen im Standard-Rendering die Screen Space Reflections, wie sie links zu sehen sind und die bereits eine Simulation der Reflexionen versuchen. Rechts werden dann alle Objekte korrekt berechnet.

Auch auf den eignen Waffen wird die Umgebung mittels Raytracing natürlich deutlich anders berechnet, als dies im klassischen Renderer der Fall ist.

Die Darstellung mit und ohne Raytracing haben wir auch im Video festgehalten. Hier haben wir im Besonderen versucht darzustellen, welche Beschränkungen es durch die Berechnungen der Reflexionen mittels Screen Space Reflections gibt. Diese sind in den Raytracing-Berechnungen nicht mehr vorhanden. Aber schaut selbst:

DLSS: Leistungsplus und Darstellungsqualität

Das DLSS bietet in DOOM: Eternal nur drei Qualitätseinstellungen: Qualität, Ausgeglichen und Leistung – das Preset Ultra-Leistung gibt es nicht. Die verwendete DLSS-Version trägt die Versionsnummer 2.1.66. Die aktuellste Iteration 2.2.6.0 gibt es in Rainbow Six Siege oder Lego Builder’s Journey (Test). In der Public Beta der Unreal Engine 5 wird bereits die Version 2.2.9.0 verwendet.

Schauen wir uns die ersten Bildvergleiche an:

Aber man muss schon sehr genau hinschauen und heranzoomen, um die Unterschiede im Standbild zu sehen und beurteilen zu können:

Zunächst der Vergleich zwischen dem nativen Rendering und der Rekonstruktion im Leistungs-Profil. Hier deutlich zu erkennen ist, dass die hexagonalen Strukturen im Glas zwar noch nicht ganz verloren gehen, aber deutlich weniger ausgeprägt dargestellt werden. Insgesamt gehen im Frame einige Details verloren und es scheint dem finalen Frame mit DLSS der Kontrast zu fehlen – vieles wirkt zueinander angeglichen.

Obiges Beispiel zeigt Strukturen bzw. eine Texture, die mittels DLSS im Leistungs-Profil sogar komplett verloren gehen. Aber wir sprechen hier auch von einem DLSS-Modus, der gar nicht den Anspruch hat die gleiche Darstellungsqualität zu erreichen. Und daher werden wir jetzt noch einen Vergleich auf den Unterschied zwischen dem nativen Rendering und dem Qualitäts-Profil zeigen:

Im Standbild sind zwischen dem nativen Rendering und dem DLSS im Qualitäts-Modus kaum Unterschiede zu erkennen. In schnellen Spielen wie eben DOOM: Eternal fallen die Unterscheide noch weniger auf. Es gibt allerdings auch Beispiele, in denen DLSS nicht überzeugen kann und wo auch die Unterschiede in den verschiedenen Versionen der Umsetzung deutlich werden. In der Anfangssequenz des Spiels sind Trümmer im Orbit um die Erde zu erkennen. Die Kamera fliegt auf diese zu und durch sie hindurch – viele und schnelle Bewegungen können DLSS noch immer Schwierigkeiten machen.

Um das Leistungsplus durch DLSS aufzuzeigen, haben wir eine GeForce RTX 3080 in 2.560 x 1.440 Pixel bei aktiviertem Raytracing genommen und die verschiedenen Stufen durchgetestet.

Mit der ersten Qualitätsstufe (Qualität) bekommen wir 13 % höhere FPS, in den folgenden Schritten sind es in etwa 5 %. Die Rekonstruktion erfolgt dynamisch und kann je nach Ausgangs-FPS auch anderer Werte erzeugen.

Grafikkarten-Benchmarks

Für die GeForce RTX 3060 Ti, GeForce RTX 3070 und GeForce RTX 3070 Ti mussten wir die Texture Pool Size allerdings in UHD reduzieren, damit diesen nicht über das Speicherlimit von 8 GB kommen. Dies gilt es in den Benchmarks zu beachten.

Fazit

Wie so häufig lässt sich natürlich trefflich darüber diskutieren, ob die Berechnung mittels Screen Space Reflections ausreicht oder ob es sein muss, dass hier Raytracing-Effekte zum Einsatz kommen müssen. DOOM: Eternal ist allerdings auch eines der Beispiele dafür, dass realistischere Reflexionen durchaus einen Sinn machen können, denn die Screen Space Reflections sind hier häufig an ihre Grenzen gekommen. Der gesamte Look von DOOM ist eher technisch, viel Metall, viele reflektierende Oberflächen und hier konnte der bisherige optische Eindruck nicht immer ganz mit den Erwartungen mithalten. Alleine schon das der eigene Charakter nicht in entsprechenden Oberflächen reflektiert wurde, konnte einen störenden Einfluss haben.

Mit den Reflexionsberechnungen per Raytracing werden diese Aspekte nun komplett beseitig und sicherlich werden die wenigsten gegen eine optische Verbesserung argumentieren – zumindest nicht so lange sich die Einschränkungen durch die Reduzierung der FPS in Grenzen halten.

Die schnelleren GeForce-RTX-Karten (ab GeForce RTX 3080) verlieren in etwa 35 % an Leistung, wenn die Raytracing-Effekte hinzugeschaltet werden. Bei den etwas langsameren Karten (GeForce RTX 3070 Ti) sind es 45 % und die "Einsteiger"-Modelle kommen auf nur noch 45 % und weniger. Dies liegt natürlich auch an den von uns gewählten Einstellungen. Mit diesen kommen Karten mit nur 8 GB an Grafikspeicher schnell an ihr Limit und hier zeigt sich auch einer der Nachteile der aktuellen Modelle mit dieser Bestückung. Eine GeForce RTX 3060 kommt mit ihren 12 GB mit diesen Anforderungen besser zurecht, als es für die nominell schnelleren Karten der Fall ist – die dann aber nur 8 GB Grafikspeicher haben.

Die Radeon-RX-6000-Karten liefern zwar nur noch 45 % der FPS mit aktivem Raytracing, dies aber deutlich konstanter. Eine Radeon RX 6700 XT mit 12 GB Grafikspeicher stellt hier den "Einstieg" dar, die anderen Modelle haben sogar 16 GB und dies hilft den Radeon-Karten in diesem Fall. Aber die fallen mit den Raytracing-Reflexionen deutlich niedriger aus, als dies für eine GeForce-Karte der Fall ist. Eine GeForce RTX 3090 ist 50 % schneller als eine Radeon RX 6900 XT.

Wer eine GeForce-Karte einsetzt, kann einen Teil der FPS wieder mittels DLSS wieder herstellen. Der Qualitäts-Modus bietet einen guten Kompromiss in der Darstellungsqualität und liefert zumindest 10 bis 12 % höhere FPS. Etwa 20 % mehr FPS gibt es im Ausgeglichen-Modus, wenngleich die Bildqualität hier schon erkennbar leidet. Im Leistungs-Modus sind dann 25 % höhere FPS möglich, allerdings lässt die Darstellungsqualität deutlich nach.

Schlussendlich bleibt wie immer: Die Raytracing-Effekte und DLSS sind optionale Komponenten, die der Spieler nutzen kann, aber nicht muss. Wer ausreichend Leistung übrig hat (oder mittels Adaptive Sync/G-Sync schwankende FPS besser ausgleichen kann) - oder wer einfach die bestmögliche Darstellungsqualität erreichen möchte, der sollte die Reflexionen mittels Raytracing einfach ausprobieren. Besitzer einer GeForce-RTX-Karte können dann mittels DLSS auch noch gegensteuern. Nicht jeder nimmt die Grafikeffekte gleich war und dies gilt auch für das DLSS. Während sich der Eine an der Reduzierung der Qualität stört, fällt es dem Anderen gar nicht erst auf. Hier muss viel auf persönlicher Ebene entschieden werden. Wir können nur objektive Bildvergleiche und Benchmarks liefern, was hier hiermit auch getan haben. Die letztendliche Entscheidung über den Einsatz der Techniken liebt bei euch!