Technik-Interview Batman Arkham City: Alles über DX11-Tessellation und Compute Shader - bessere Grafik in der PC-Version

Wie bereits berichtet erscheint die PC-Version von Batman Arkham City nicht am 21.10.2011 zusammen mit den Konsolenfassungen, sondern erst im November. Rocksteady spricht von "einigen Wochen", spätestens Ende November sollten Sie also auch am PC Batmans neue Abenteuer nachspielen können. Im Vorfeld war bereits klar, dass Batman Arkham City PC- bzw. Nvidia-spezifische Zusatzeffekte bietet. Unter anderem gibt es GPU-beschleunigte Physik und DirectX-11-Effekte wie Tessellation, HDAO und Soft Shadows. Dazu kommen höher aufgelöste Texturen gegenüber den Konsolenversionen, Nvidias CSAA und detailliertere Modelle. PC Games Hardware wollte aber genauer wissen, welche Vorteile PC-Spieler haben werden, schließlich hat das Spiel das Zeug dazu, neben Battlefield 3 das interessanteste PC-Spiel dieses Jahr aus Techniksicht zu werden. Im exklusiven Technik-Interview mit Ben Wyatt, technischer Direktor der Rocksteady Studios, erfahren Sie viele Details, die bisher nicht veröffentlicht wurden. Mehr zum Thema PC-Spiele, für die sich das Aufrüsten lohnt, bekommen Sie in PCGH 11/2011, die am 5.10. im Handel ausliegt.

PCGH: Nutzt die PC Version von Batman: Arkham City wie der Vorgänger Batman: Arkham Asylum Nvidias Physx-Physik-API inklusive der Unterstützung für die per Grafikchip berechnete Physik?

Ben Wyatt: Ja, wie schon bei PC-Version von Arkam Asylum kommen auch bei Batman: Arkham City realistischer Rauch, Trümmer, Blattwerk sowie Papier zum Einsatz, die per GPU-Physx berechnet werden. Es wird aber auch Features geben, unter anderem bei der Kleidung der Charaktere, die in Batman: Arkham Asyslum noch nicht zu bewundern waren.

PCGH: Welche der verschiedenen APEX-Module (APEX Clothing/Particles/Destruction) setzt ihr in Batman: Arkham City ein? Könnt ihr Beispiele geben, wo die Module zu Einsatz kommen?

Ben Wyatt: In der PC-Version von Batman: Arkham City kommt APEX Destructables für alle zerstörbaren Elemente im Spiel zur Anwendung - inklusive Mauern und Objekten, die während der Kämpfe niedergerissen werden. APEX Clothing verleiht der Kleidung vieler Charaktere, denen ihr im Spiel begegnen werdet, einen realistischen Look und simuliert die Physik von Papier oder Blättern. Des Weiteren ist die Stoffsimulation bei allen Plattformen in vielen der Zwischensequenzen zu sehen.

PCGH: Wo liegen die optischen Unterschiede zwischen der per CPU und GPU berechneten Physik?

Ben Wyatt: Die in der PC-Fassung zusätzlich per GPU-Phyx berechneten Physik-Effekte steigern sichtbar den Realismusgrad des Spiels. Kämpft der Spieler als Batman oder Catwoman gegen das Böse, kann er beobachten, wie Mauern einstürzen, Trümmer und Papierfetzen umherfliegen, sich Rauch realistisch reagiert und die Kleidung der Kontrahenten sich physikalisch korrekt bewegt.

PCGH: Auf welche optisch aufwendigen Physik-Effekte müssen Spieler ohne GPU-Physx-kompatible Karte verzichten? Was kann nicht per Prozessor berechnet werden?

Ben Wyatt: Alle Physx- und APEX-Features können sowohl von der CPU als auch von Nvidia-GPUs berechnet werden. Allerdings ist zu erwarten, dass der Titel ohne Nvidia-GPU-Beschleunigung deutlich langsamer laufen wird, wenn zusätzliche Physx-Effekte zugeschaltet werden. Daher empfehlen wir eine Nvidia-Grafikchip für alle zusätzlichen Physx-Features.

PCGH: Setzt ihr schon das neueste Physx SDK 3 ein? Falls ja, welche Vorteile bietet das SDK 3 im Vergleich mit vorherigen Versionen.

Ben Wyatt: Aktuell nutzt Batman: Arkham City nur Physx 2.8.4.

PCGH: Liefert ihr die PC Version von Batman: Arkham Asylum mit einer DX11-Unterstützung aus?

Ben Wyatt: Ja. Des Weiteren wird Batman: Arkham Asyslum mit einer Unterstützung für Nvidias 3D Vision ausgeliefert, inklusive Zwischensequenzen mit 3D Vision in der vollen HD-Auflösung, sowohl für die DX9- als auch DX11-Grafikschnittstelle.

PCGH: Was sind Deiner Meinung nach die entscheidenden Vorteil von DX11/des Shader-Modells 5? Wie kann der Render-Prozess vereinfacht respektive optimiert werden? Von welchem DX11-Feature profitiert das Spiel am meisten?

Ben Wyatt:
1. DX11 Tessellation: Unsere Designer haben bei vielen, über das ganze Spiel verteilten Assets die Abrundung von Objekten durch mehr Polygone und/oder Displacement Mapping manuell hinzugefügt. Das sorgt im Spiel für eine bessere optische Qualität sowie eine detailliertere Spielwelt.

2. Texture Arrays (seit DX10 verfügbar) kommen zum Einsatz, um das Rendering der von den vom Spieler gesteuerten Protagonisten (Batman/Catwoman) geworfenen Schatten zu vereinfachen und zu beschleunigen. Dieser Schattenalgorithmus hätte unter DX9 auch als sogenannter Texture Altas implementiert werden können, aber das wäre viel komplizierter sowie langsamer gewesen.

3. DX11 Compute Shaders: Wir haben den ursprünglich in den Renderer der Unreal Engine 3 eingebauten SSAO-Algorithmus unter DX11 verbessert, indem wir zusätzliche Render-Arbeit ausführen lassen. Die DX11-Compute-Shader nutzen wir zur Beschleunigung der AO-Generierung und der Blur Passes, indem wir die Texturwerte im sogenannten Shared Memory cachen, um die Zahl der Texture Fetches zu reduzieren. Das beschleunigt den gesamten Render-Vorgang und verbessert die Qualität.

PCGH: Setzt ihr beim Einsatz von DX11 den Fokus auf die Beschleunigung des Render-Vorgangs oder eher auf eine deutliche Verbesserung der visuellen Qualität? Welche Grafik-Features bekommen Spieler mit einer DX9-Grafikkarte nicht zu Gesicht? Wird auch der DX11 Render-Pfad unterstützt?

Ben Wyatt: Batman: Arkham City verbessert mithilfe des Shader Model 5 die Optik, ohne dabei an Performance einzubüßen. Eine DX10-Unterstützung ist allerdings nicht vorhanden. Die DX11-Optik unterscheidet sich auf jeden Fall deutlich von der Konsolen- oder DX9-Grafik. Im Vergleich mit der DX9-Version hat das DX11-Pendant folgende grafische Extras zu bieten:

1. Mehr geometrische Details bei tessellierten Objekten, wie beispielsweise Ranken und anderen organischen Formen sowie mehr architektonische Details bei Gebäuden. Den größten Unterschied dabei machen die nicht sichtbaren Dreiecke sowie die zusätzlich per Displacement Mapping hinzugefügten Details. Sichtbar wird das Ganze dann vor allem an den Silhouetten der Objekte sowie bei Spielen mit 3D Vision, bei dem die Displacement-Mapping-Details noch deutlicher herauskommen.

2. Ein stärker ausgeprägter räumlicher Bezug dank DX11-SSAO, der besonders bei den per GPU-Physx inszenierten Trümmern, Blättern oder Papier zu sehen ist. Diese Objekte haben dann einen real wirkenden Kontakt zum Boden, anstatt unwirklich über diesem zu schweben.

3. Sogenannte Contact-Hardening-Soft-Shadows bei allen dynamischen Schatten, die entweder der vom Spieler gesteuerte Batman oder Catwoman wirft. Unter DX9 wird die Schattensilhouette mit abnehmender Distanz zum schattenwerfenden Objekt nicht weicher - das sieht deutlich weniger realistisch aus.

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Video: Batman Arkham City - Reportage (4:04)