Jetzt mit Overture-Update: Battlefield 5 mit Direct X 12 und Nvidias Hybrid-Raytracing

Aktualisierung vom 6. Dezember: Wir haben einige neue Benchmarks in Battlefield 5 angefertigt, sowohl mit als auch ohne DXR. Für Letzteres hat Nvidia im Rahmen des Overture-Updates eine Leistungssteigerung von bis zu 50 Prozent angekündigt. Außerdem soll ein leistungsbeeinträchtigender Bug im Zusammenhang mit Raytracing und Vegetationsdarstellung behoben worden sein, der unter anderem in der Einzelspielermission Tirailleur für sehr niedrige Bildraten sorgte.

Es ist endlich soweit, einige Monate nach Ankündigung von Nvidias RTX-Grafikkarten und der Hybrid-Raytracing-Technologie, dem zentralen Feature der neuen RTX-Generation, können wir die Technik endlich am eigenen PC und in einem tatsächlichen Spiel bestaunen. Die feinen Raytracing-Reflexionen sind in dem jüngsten Day-1-Patch für Battlefield 5 enthalten, jener Patch verbessert außerdem die zuvor stark von Rucklern kompromittierte Performance unter Direct X 12. Unter diesem Renderpfad läuft der Frostbite-Shooter nun deutlich besser als zuvor. Eine sehr erfreuliche Entwicklung, zu der Nvidia durch die Voraussetzung von Direct X 12 bei Nutzung von Raytracing zumindest indirekt mitgeholfen hat. Das zur Darstellung der RTX-Effekte nötige Windows 10 Update 1809 ist ebenfalls gerade erschienen und wurde von uns auf einer frischen NVMe-SSD neu installiert (Corsair Force Series MP500 960 GB M.2-SSD).

Battlefield 5 mit Raytracing-Spiegelungen - Die ersten Eindrücke

Die Raytracing-Spiegelungen sind indes noch nicht final, Nvidia teilte uns ausdrücklich mit, dass es sich bislang nur um die erste Implementierung des RTX-Effekts handelt, es noch zu Fehlern kommen kann und Bugs existieren. Darstellung und Optimierungen sollen also in Zukunft noch einfließen. Dies dürfte auch nötig sein, um die schicken Reflexionen performant umzusetzen, denn aktuell hat selbst eine übertaktete RTX 2080 Ti in Full HD bei Ultra-Einstellungen schwer zu kämpfen, das von DICE selbst ausgeschriebene Performance-Ziel von 60 Fps bei Full HD zu erreichen.

Die optischen Vorteile der RTX-Spiegelungen sind dabei sehr deutlich. Insbesondere in der von uns als Benchmark genutzten Szene im herbstlichen Wald der Provence lassen sich wesentliche Unterschiede bei der Darstellung der regulären Screen-Space-Reflections und Nvidias RTX-Raytracing-Spiegelungen beobachten. Neben der Tatsache, dass die RTX-Spiegelungen die gesamte Szene abbilden können (mit gewissen Einschränkungen, es existiert ein mit den Qualitätsstufen verknüpftes Level-of-Detail), verschwinden durch den Einsatz von RTX die vielen lästigen Artefakte der regulären Screen-Space-Reflexionen. Bei Letzteren gibt es häufig Aussetzer, zu denen es technisch bedingt kommt, etwa wenn eines der unzähligen umherwehenden Blätter vor die Screen-Space-Spiegelung gerät. Auch sind die Ränder der Screen-Space-Reflections häufig von Artefakten verunziert - ebenfalls ein technisch bedingtes, häufig bei der Technik zu beobachtendes Problem.

Raytracing-Qualität im Bildvergleich

Kein RTX (Screen-Space-Reflections) RTX niedrig RTX Mittel RTX Hoch RTX Ultra

Vollbild-Vergleich

Diese unschönen Probleme verschwinden beim Zuschalten der RTX-Spiegelungen, allerdings sind auch die Raytracing-Reflexionen nicht völlig fehlerfrei. So sind auch hier einige Artefakte und kleinere Fehldarstellungen sichtbar. Einige Effekte machen offenbar ebenfalls Probleme, so wirkt die Spiegelung der God-Rays fehlerhaft, hin und wieder kommt es auch zu flackernden Spiegelungen in Kombination mit Partikeleffekten wie Rauch. Die RTX-Reflections bilden auch nicht alle Inhalte ab, die Sie auf dem Bildschirm sehen. So werden viele Effekte, darunter umherwehende Blätter, Schutt und Bruchstücke, welche bei Explosionen erzeugt werden, nicht in den RTX-Spiegelungen angezeigt - wohl, um die Performance nicht über Gebühr zu beeinflussen.

Battlefield 5 mit Raytracing-Spiegelungen - Die Performance

Die Performance der Raytracing-Spiegelungen ist dann auch noch nicht ganz optimal, auch wenn wir bei den ersten Tests teilweise recht ordentliche Bildraten erzielen konnten. Dies gelang uns selbst mit einer RTX 2070, also der angegebenen "Minimal-Voraussetzung" für die RTX-Spiegelungen in Battlefield 5. Allerdings mussten wir die Auflösung dazu auf Full HD setzen und die Raytracing-Spiegelungen in den Grafikoptionen auf die niedrigste Stufe setzten - eine gegenüber den Screen-Space-Reflections jedoch noch immer sehr deutliche Qualitätssteigerung. Wir haben einige Benchmarks mit einer RTX 2070 sowie einer RTX 2080 Ti erstellt und die Detailstufen durchgeschaltet.

Hierbei gilt es zu beachten, dass laut Nvidia beim Wechsel auf das mittlere Preset ein Bug auftreten kann und dieses nicht aktiv geschaltet wird. Um dies trotzdem zu bewerkstelligen, muss zuerst das niedrige, dann das mittlere Preset ausgewählt werden. Für unsere Benchmarks haben wir dies selbstverständlich getan, in unserem Video haben wir den Fehler aber eventuell unbeabsichtigt reproduziert - der Performance-Gewinn sollte beim Wechsel von "ultra" auf "mittel" höher ausfallen (siehe Benchmarks). Aus diesem Grund ändert sich die Leistung beim Wechsel auf die mittlere Raytracing-Stufe im Video nicht wie erwartet. Nvidia selbst empfiehlt folgende Einstellungen und Hardware für die Raytracing-Reflexionen:

Für unsere Benchmarks nutzen wir die bereits aus unserem ersten Test zu Battlefield 5 bekannte Szene. Diese findet sich in der ersten Mission der Provence-Kampagne (Tirailleur) und ist recht anspruchsvoll sowie sehr gut reproduzierbar. Vor allem sind jedoch sehr viele Spiegelungen zu sehen, dieser Benchmark ist also zum Vergleich von Optik und Performance der RTX-Spiegelungen gut geeignet. Wir nutzen außerdem den aktuellen Geforce 416.94 WHQL. Die RTX 2070 haben wir nur in Full HD getestet und sowohl die Leistung unter Direct X 11 wie 12 dokumentiert, dann haben wir die RTX-Effekte ("Qualität der DXR-Raytrace-Reflexionen") von niedrig bis ultra durchgeschaltet und die Fps-Werte festgehalten. Die RTX 2080 Ti haben wir in zusätzlich zu Full HD in den Auflösungen WQHD und Ultra HD getestet. Wählen Sie einfach die gewünschte Auflösung im Drop-Down-Menü.

Weitere Raytracing-Eindrücke und erstes Fazit

Wir haben außerdem einige Eindrücke anderer Szenen sowie aus dem Multiplayer gesammelt. Die Performance zwischen Einzel- und Mehrspieler-Karten deckt sich ungefähr, allerdings können sich die Anforderungen von Szenario zu Szenario stark unterscheiden. Komplexe Szenen, insbesondere dicht bebaute Gebiete wie die Karte Rotterdam, aber auch das Dörfchen Arras weisen vergleichsweise hohe Leistungskosten für die Raytracing-Spiegelungen auf. Laut Nvidia sind außerdem dicht bewachsene Gebiete wie jenes, das wir für unsere Benchmarks genutzt haben, aktuell noch etwas problematisch. Doch auch hier scheint es ein wenig auf die Umgebung anzukommen. Die Karte "Verborgener Stahl" läuft trotz dichter Vegetation mit weitestgehend deutlich höheren Bildraten als unsere Benchmarkszene. Wir haben in unserer Bildergalerie eine Sammlung Eindrücke für Sie, die wir mit der RTX 2080 Ti sowie Full HD und Ultra-Spiegelungen erstellt haben. Wir haben außerdem Chroma-Abweichung, Linsenverzerrung, Vingentte und Film-Körnung deaktiviert. Dies wirkt sich wie erwartet nicht wirklich auf die Performance aus, lässt Sie die Spiegelungen aber besser erkennen. Der Framecounter ist etwas schwierig zu erkennen (Zahl rechts oben in der Ecke), schauen Sie sich die Bilder am besten mit Vergrößerung an.

Es besteht kein Zweifel, dass Nvidias Raytracing-Vorstoß einen sehr deutlichen, positiven Einfluss auf die Grafik in Battlefield 5 hat. Die RTX-Spiegelungen bieten eine weitaus bessere Qualität als die regulären Screen-Space-Reflections, die in Battlefield 5 zudem häufig von extrem hässlicher Artefaktbildung begleitet werden. Der Fakt, dass dank Raytracing auch Dinge gespiegelt werden können, die sich außerhalb des Screen-Spaces befinden, ist in praktisch jeder Szene mit Spiegelungen offensichtlich. Bei vertikalen Flächen, wie beispielsweise einer Fensterscheibe oder eben einem Spiegel, können Sie mit RTX auch Ihre eigene Spielfigur sowie die Welt und ihre Objekte gespiegelt sehen, die sich hinter dem angezeigten Bildbereich befinden. Dies bringt eine deutliche Steigerung der Glaubwürdigkeit der Reflexionen und mit diesen eine höhere Authentizität der Spielwelt mit sich.

Allerdings gibt es zum aktuellen Zeitpunkt noch einige Problemstellen, die etwas Zuwendung und weitere Optimierungen vertragen könnten. So zeigen sich in einigen Situationen mit den RTX-Reflexionen noch Grafikfehler (etwa bei den Spiegelungen von Rauchpartikeln) und an der Performance könnten DICE und Nvidia noch etwas schrauben. Zumindest mit niedrigen RTX-Einstellungen ist die Performance aber immerhin zufriedenstellend, selbst mit einer RTX 2070 - vergessen Sie nicht, Raytracing benötigt sehr komplexe, extrem aufwendige Berechnungen und war bislang zu weiten Teilen Workstations vorbehalten.

[COLOR=textColor3]Update mit neuen Raytracing-Benchmarks und Vergleichsmessungen

Jüngst erschien mit Chapter One: Overture das erste größere Content-Update für Battlefield 5. Dieses enthält unter anderem die Einzelspieler-Kampagne aus deutscher Persektive "The Last Tiger", die auf Fahrzeugkämpfe ausgelegte Mehrspielerkarte Panzerstorm sowie mit der Practice Range einen virtuellen Schießstand. Obendrauf gibt es einige neue Ausrüstungsgegenstände. Des Weiteren sind natürlich auch einige Performance-Optimierungen und Bugfixes eingeflossen, darunter auch für die schicken DXR-Raytracing-Reflexionen beziehungsweise für Nvidias RTX-Grafikkarten. Ein guter Grund also, die Performance noch einmal zu überprüfen. Wir nutzen dazu die zuvor genutzte Worst-Case-Szene "Tirailleur", die nun eine deutliche bessere Performance aufweisen sollte und ergänzen einige weitere Benchmarks aus dem aktuellen Heft 01/2019. Dort haben wir uns bemüht, die Raytracing-Performance in einem möglichst ausgewogenen Szenario zu betrachten. Welche Fläche in Battlefield 5 mit den feinen Raytracing-Spiegelungen bedacht wird, hängt mit deren Materialeigenschaften zusammen. Eine physikbasierte Textur, im Jargon "Material", hat mehrere physikbezogene Eigenschaften, die von dem physikbasierten Renderer der Frostbite-Engine genutzt werden, um diese Textur realistisch mit der Beleuchtung interagieren zu lassen. Eine dieser Eigenschaften ist die "Roughness" oder Rauheit. Diese bestimmt, wie stark eintreffendes Licht gestreut wird, glattes Metall hat etwa eine geringe Rauheit, Materialien wie Stoffe oder ein Felsen haben eine hohe Rauheit. Deren Beschaffenheit kann sich aber auch innerhalb einer Textur ändern, zum Beispiel könnte eine Textur, die eine glatte Metalloberfläche darstellen soll, Kratzer oder rostige Stellen haben. Diese würden jeweils andere physikbasierte Eigenschaften haben, darunter auch die Rauheit. Eine rostige Stelle hätte etwa eine hohe Rauheit, das eintreffende Licht wird stark gestreut, die Oberfläche wirkt wie in der Realität rau. Anhand der Roughness wird in Battlefield 5 widerum bestimmt, ob das Material mit den DXR-Spiegelungen bedacht wird oder nicht - prinzipiell könnte also jede Oberfläche mit Raytracing-Spiegelungen bedacht werden, wenn alle vorhandenen physikbasierten Texturen in dieser Szene eine niedrige Rauheit haben.

Dabei spielt außerdem die gewählte DXR-Detailstufe eine Rolle, denn diese bestimmt, wie hoch die maximale Roughness ausfallen darf. Bei maximaler Stufe müssen die Materialien eine niedrigere Rauheit aufweisen, also "glänzender" sein, um mittels DXR aufgehübscht zu werden, bei Ultra werden auch rauhere Oberflächen mit Raytracing veredelt. Die gewählte Detailstufe bestimmt außerdem, wie viele Rays maximal versendet werden können. Letzteres ist ein interessanter Faktor, den es zu beachten gibt. Die maximale Anzahl Rays ist festgelegt, also sinkt die Auflösung der Raytracing-Reflexionen, je mehr davon auf dem Schirm zu sehen sind und je größer die Spiegelungen ausfallen. Die Qualität der Spiegelungen kann also sehr dynamisch ausfallen. Das Raytracing lässt indes auch eher stumpfe Materialien realistischer Licht annehmen, es wirkt, als wäre die generelle Beleuchtung glaubwürdiger. Vergleichen sie einmal im ersten Bild, wie sich das Aussehen der nassen Felsen ändert. Ohne Raytracing wirken einige unglaubwürdig angestrahlt, obwohl sie eigentlich im Schatten liegen sollten. Mit Raytracing wirkt das Gesamtbild realistischer, auch wenn nur wenige wirklich spiegelnde Elemente im Bild zu sehen sind.

Vergleich der Materialeigenschaften mit DXR an vs aus

DXR aus DXR an (Ultra)

Vollbild-Vergleich

DXR-Detailstufen im Vergleich

Niedrig Ultra

Vollbild-Vergleich

An den Parametern für diese Detailstufen wurde ein wenig optimiert, zudem wurde die bislang nicht korrekt applizierte mittlere Detailstufe laut Nvidia und DICE berichtigt und soll nun korrekt funktionieren. Darüber hinaus führt Nvidia in einer neuen Reviewer-Guide aus, das die hybriden Raytracing-Spiegelungen unter bestimmten Umständen, in denen es ineffizient ist, Rays zu verschicken, auf Framebuffer-Daten (also zuvor berechnete Daten aus dem Screen-Space) zurückgreifen kann. Dies soll Leistung einsparen, die dann wiederum an anderen Stellen eingesetzt werden kann, um die Reflexionen realistischer und gleichzeitig performanter darzustellen. Offenbar werden nun Büsche und andere kleinere Gewächse mittels der Screen-Space-Reflections sehr ähnlichen Framebuffer-Tricks dargestellt, während andere, größere Elemente der Vegetation wie Baumwipfel in Spiegelungen weiterhin per Raytracing berechnet werden. Positiv dabei ist hervorzuheben, dass nun auch umherwehende Blätter und andere feine Partikeleffekte in den Spiegelungen zu sehen sind, was diese optisch besser in der Szene verankert. Zuvor wirkten diese kleinen Feinheiten aufgrund der Tatsache, dass sie nicht in den Raytracing-Spiegelungen erfasst wurden, optisch losgelöst. Im unserem neuen Video zur Raytracing-Performance dokumentieren wir die optischen Auswirkungen dieses Kniffes und dessen grafische Vor- und Nachteile. Nun sind zwar mehr Elemente in den Spiegelungen zu sehen und die Leistung fällt deutlich besser aus, auf der anderen Seite haben Sie nun in Ihren Raytracing-Spiegelungen wieder einige Screen-Space-Artefakte, welches den eigentlichen Sinn bei den Reflexionen auf Raytracing zu setzen unseres Erachtens ein wenig untergräbt.

Doch kommen wir zur Raytracing-Performance. Nvidia und DICE versprechen eine deutlich gesteigerte Leistung, die Raytracing bis zur mittleren Detailsstufe in Full HD auch auf einer RTX 2070 mit rund 60 Fps gut genießbar machen soll. Da die mittlere Detailstufe laut Entwickler bislang nicht korrekt funktionierte, sind die Vergleichsdaten hier mit etwas Vorsicht zu genießen. Doch entscheidend ist ja auch eher das tatsächliche Ergebnis. Und dieses ist durchaus positiv zu werten.

Die Leistungssteigerung mit Raytracing ist beachtlich und insbesondere in unserer nun ehemaligen Worst-Case-Szene schnellen die Bildraten gewaltig nach oben. Nun ist die Performance selbst mit einer RTX 2070 weitestgehend ausreichend, um selbst mit Ultra-Spiegelungen 60 Fps zu erzielen. Die von Nvidia für diese Grafikkarte empfohlene mittlere Detailstufe schneidet nochmals besser ab. Auffällig ist indes, dass es in unseren beiden Testszenen kaum Leistungsunterschiede zwischen "Ultra" und "Hoch" sowie "Mittel" und "Niedrig" gibt. An den Detailstufen sollten DICE und Nvidia also noch ein wenig schrauben, denn wenn es bei zwei von vier Optionen nur bei zwei deutliche Leistungsunterschiede gibt, bräuchte man die anderen beiden nicht, selbst wenn diese kleinere Auswirkungen auf die Optik haben.

Battlefield 5 - Overture-Upgrade mit verbesserter DXR-Performance: Fazit

Der deutliche Anstieg der Raytracing-Performance ist sehr positiv zu sehen. Nun lassen sich flüssige Frameraten deutlich einfacher erzielen, in vorherigen Worst-Case-Situationen wie unserem Benchmark "Tirailleur" kommt es nun nicht mehr zum dramatischen Bildrateneinbruch. Die Tricksereien mit den Framebuffer-Effekten nehmen wir indes mit gemischten Gefühlen auf. Auf der Habenseite steigt die Performance und kleinere Elemente wie die herumfliegenden Partikel-Blätter können in den Spiegelungen berücksichtigt werden, auf der weniger positiven Seite haben Sie nun auch mit Raytracing wieder störende Screen-Space-Artefakte in ihren hübschen Spiegelungen. Einige Grafikfehler stören darüber hinaus weiterhin und die Detailstufen bringen nur zum Teil nützliche Leistungszuwächse. DICE und Nvidia sollten also auch weiterhin an Raytracing arbeiten, ein wirklich störungsfreies Bild ist noch immer nicht zu erhalten. Die Performance unter Direct X 12 wird außerdem bei uns noch immer von kleinen Rucklern gestört, ein Umstand, der sich auf komplexen Maps mit vielen (zerstörbaren) Gebäuden wie Rotterdam zu verstärken zu scheint. Dennoch sind wir freudig gestimmt, denn nun können Sie bereits mit einer RTX 2070 dem (beinahe) ruckelfreien Raytracing-Genuss in Full HD frönen, mit einer RTX 2080 Ti ist auch WQHD samt DXR genießbar. Bravo, DICE und Nvidia, aber noch sind wir nicht am Ziel.

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Jetzt mit Overture-Update aktualisiert: Wie läuft Battlefield 5 mit Raytracing auf den RTX-Grafikkarten von Nvidia? PC Games Hardware macht den Test unter Direct X 12. Im Artikel und Video dokumentieren wir Leistung und Qualität der schicken Raytracing-Spiegelungen.

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