Ein AI-Upscaling ist Pflicht

Portal mit RTX im Test

Besitzer des Level-Puzzlers Portal bekommen ab dem 8. Dezember ein kostenloses Update angeboten. NVIDIAs Lightspeed Studios sind für die Modernisieriung des 2007 erschienen Spieles verantwortlich. Ähnlich wie schon bei Quake RTX geht es darum aufzuzeigen, was ein zu Ende gedachtes Raytracing zu leisten im Stande ist. Nicht nur einzelne Effekte, sondern ein vollständiges Pathtracing werden angewendet. Die Anforderungen an die Hardware sind hoch, wie unser kleiner Test zeigt.

Portal verwendet die von Valve entwickelte Source-Engine. Diese kam unter anderem für Half-Life 2 zum Einsatz. Der erste Teil von Half-Life wiederum basierte auf der GoldSrc-Engine, die ihren Ursprung in der Quake-Engine hat. Dies nur zur Einordnung von welchem technischen Hintergrund wir sprechen.

Für die Portierung von Portal in Portal mit RTX hat NVIDIA die eigenen Remix-Technologie verwendet. Bei Remix handelt sich um eine Modding-Plattform auf Basis von NVIDIAs Omniverse-Technik. Mit ihr soll es möglich sein, Spiele auf Basis von DirectX 8 und 9 in ihrer Render-Pipeline flexibler zu gestalten und mit neuen Techniken auszustatten. Ursprünglicher 32-Bit-Code wird in 64 Bit ausgeführt.  Die Anwendungen werden in einer Vulkan-Zwischenebene ausgeführt. Der Scene Manager hilft in der Folge dabei, die Assets wie Texturen, Geometrieinformationen und die Beleuchtung zu eine RTX Remix Runtime zu überführen. Mehr Details dazu in unserem Theorie-Artikel zur GeForce-RTX-40-Serie.

Für Portal mit RTX kommt ein vollständiges Pathtracing zum Einsatz. Effekte wie Schatten, Reflexionen, globale Beleuchtung, Lichtbrechungen und mehr werden per Raytracing berechnet. Für Portal mit RTX ging NVIDIA aber noch weiter, als bei vorherigen Umsetzungen. Licht kann von hinten oder aus einem anderen Raum einfallen, Glas bricht das Licht, Oberflächen reflektieren Details aufgrund ihres Reflektionsgrades, Spiegelungen können Objekte hinter dem Spieler zeigen und Objekte können sich selbst reflektieren.

Einige der verwendeten Techniken wollen wir etwas genauer beschreiben:

NVIDIA RTX Direct Illumination (RTXDI): Ermöglicht es, dass zahllose direkte Lichtquellen, unabhängig von ihrer Größe, Lichtpfade und Schatten werfen.

NVIDIA Reservoir Spatio-Temporal Importance Resampling Global Illumination (ReSTIR GI): Verbessert das indirekte Licht und ermöglicht eine Durchleuchtung der Szene und der dunklen Bereiche, die nicht direkt beleuchtet werden. Außerdem arbeitet ReSTIR GI intelligenter als frühere Raytracing-Techniken für die globale Beleuchtung und verbessert die Effizienz des Entrauschen-Vorganges.

NVIDIA Real-Time Denoisers (NRD): NRD ist eine neue räumlich-zeitliche Raytracing-Denoising-Bibliothek, die bei der Konvertierung der Rohdaten des Raytracing in Echtzeit unterstützend wirkt. Portal mit RTX, RTX Remix und anderen neuen Raytracing-Spiele werden den NRD verwenden bzw. tun dies schon.

Screenshot-Vergleiche

Für Portal mit RTX ist ein direkter Screenshot-Vergleich mit dem ursprünglichen Portal nicht möglich bzw. in Portal mit RTX ist es nicht möglich, direkt auf die ursprüngliche Darstellung zu wechseln. Wir können daher nur in Portal mit RTX die Effekte abschalten bzw. reduzieren.

Die Screenshots zeigen die Unterschiede recht deutlich auf. Die Darstellung von Lichtquellen, Reflexionen oder Lichtbrechungen in Glas werden nur rudimentär oder gar nicht dargestellt.

Bevor wir zu den Benchmarks kommen, noch ein paar Worte zu den weiteren Techniken. Die GeForce-RTX-30- und GeForce-RTX-20-Karten können ein DLSS 2 anwenden, die beiden bisher veröffentlichten Modelle der GeForce-RTX-40-Serie auch ein DLSS 3. Hinzu kommt die Berechnung kompletter Frames via AI - die Frame Generation. Auch hierzu haben wir zum Start der GeForce RTX 4090 die Theorie ausführlich beschrieben.

Benchmarks:

Durch die Bekanntgabe der Mindestvoraussetzungen war bereits im Vorfeld klar, dass diese vor allem an die Grafikkarten extrem hoch sind. Die Benchmarks zeigen dies recht deutlich. Im nativen Rendering, also ohne die Unterstützung durch ein DLSS, kommt selbst eine GeForce RTX 4090 in 1080p auf nur 91,6 FPS. Eine GeForce RTX 4080 schafft gerade so spielbare 60 FPS. Alle anderen Modelle sind selbst in 1080p schon zu langsam. Allenfalls noch in 1440p kann eine GeForce RTX 4090 ohne DLSS genutzt werden – von 4K gar nicht zu sprechen.

Erst mit der Unterstützung von DLSS (hier im "Qualität"-Preset) kommt eine GeForce RTX 3060 in 1080p auf eventuell ausreichende 30 FPS. Hier dürfte der Nutzer aber besser auf ein DLSS-Preset setzen, welches noch mehr FPS ausliefern kann – beispielsweise "Leistung" oder "Ultra-Leistung". Alle weiteren von uns getesteten Karten liefern für 1080p mit DLSS dann ausreichende FPS. In 1440p würden wir für das "Qualität"-Preset bei der GeForce RTX 3090 Ti den Schnitt machen. Für ein Spielen in 4K stellt die GeForce RTX 4080, wie von NVIDIA beschrieben, die Mindestvoraussetzung dar. Die Ansprüche an die Hardware in Portal mit RTX sind also extrem hoch.

Die Karten der GeForce-RTX-40-Serien setzen auf die Tensor-Kerne der vierten Generation, die effizienter sein sollen. Daher haben wir die GeForce RTX 3080 und GeForce RTX 4080 noch durch einen DLSS-Skalierungstest geschickt:

Die Verbesserungen der FPS sind mit DLSS teilweise extrem hoch. Eine GeForce RTX 3080 gewinnt in den Preset-Schritten auf die native Darstellung und dann auf die Presets "Qualität", "Ausgeglichen", "Leistung" und "Ultra-Leistung" bezogen in etwa 208 %, 265 %, 344 % und 579 % an FPS. Bei einer GeForce RTX 4080 sprechen wir von 323 %, 380 %, 473 % und 574 %. In der Verbesserung in der Spitzenleistung im "Ultra-Leistung"-Preset tut sich also nichts, wohl aber in den Bereichen mit einer besseren Darstellungsqualität.

DLSS-Bildqualität

Aufgrund der Kürze der Zeit müssen wir auf eine detaillierte Beurteilung der Darstellungsqualität verzichten. Doch auch wenn NVIDIAs AI-Upscaler alias DLSS in den vergangenen Jahren immer besser geworden ist, die Darstellungsqualität verschlechtert sich natürlich hin zu den Presets "Leistung" und "Ultra-Leistung" – andernfalls müsste man die auf Qualität optimierten Versionen ja nicht anbieten. Sich hier je nach gewünschter Detailstufe und Auflösung den richtigen FPS-Bereich auszusuchen und dabei auch Kompromisse bei der Darstellungsqualität einzugehen, ist ein Teil der Nutzung von DLSS.

Ein paar Gegenüberstellungen können wir aber dennoch anbieten. Beginnen wollen wir mit der nativen Darstellung vs. DLSS-Qualität

Bildvergleich

Native Darstellung vs. DLSS Ausgeglichen:

Bildvergleich

Native Darstellung vs. DLSS Leistung:

Bildvergleich

Native Darstellung vs. DLSS Ultra-Leistung:

Bildvergleich

Native Darstellung vs. DLSS Qualität:

Bildvergleich

Native Darstellung vs. DLSS Ausgeglichen:

Bildvergleich

Native Darstellung vs. DLSS Leistung:

Bildvergleich

Native Darstellung vs. DLSS Ultra-Leistung:

Bildvergleich

Das DLSS-Preset "Qualität" können wir empfehlen. Ab "Leistung" werden die Unschärfen und auch ein paar temporale Instabilitäten deutlich sichtbar. Letztgenannte sind in einem Screenshot natürlich nicht sichtbar, wohl aber in einem Video.

Fazit

Portal mit RTX zeigt die zwei Seiten der Medaille für die Raytracing-Effekten: Einerseits ermöglicht ein vollständiges Pathtracing eine extrem realistische Simulation von Beleuchtung und Reflexionen, andererseits aber sind die Hardwareanforderungen auch extrem hoch. Ohne die Unterstützung des AI-Upscalers DLSS wäre Portal mit RTX selbst auf mordernster Hardware in hohen Auflösungen nicht spielbar.

Vielmehr sehen wir Portal mit RTX als eine Art Machbarkeitsstudie für die neuesten Raytracing-Technologien und auch für NVIDIAs RTX-Remix-Technik, die alte Spiele im neuen Glanz erstrahlen lassen kann. Wer Portal bereits besitzt, bekommt hier nun die Möglichkeit den Puzzler noch einmal in deutlich schicker zu spielen. An Technik interessierte Spieler aber werden vor allem mit dem Remix-Dev-Menü ihren Spaß haben, denn darin kann man den unterschiedlichen Technologien einmal auf den Zahn fühlen und diese erkunden.