Dirt 5 jetzt mit Raytracing im Test: Lahmer Schattenparker oder rasanter Mehrwert?
Codemasters' Offroad-Raserei zeigte bereits Ende letzten Jahres, wie hübsch virtueller Dreck sein kann. Nun sind auch die Raytracing-Schatten dem langwierigen Beta-Stadium entwachsen. Ob sich das Warten auf die feinere Verschattung gelohnt hat, klärt PC Games Hardware im zweiten Techniktest von Dirt 5.
Dirt 5 ist der technisch fortschrittlichste Titel aus dem Hause Codemasters - und der letzte, den die Briten als eigenständiges Studio veröffentlicht haben, bevor sie Teil von EA wurden. Folgt man den Nutzer-Rezensionen bei Steam, spaltet Dirt 5 nach wie vor die Rennspiel-Community, doch mit jedem Patch wird die Reputation besser. Seit Version 4.00, welche am 30. März ausgespielt wurde, ist nun auch Raytracing an Bord: Codemasters hat sich in Zusammenarbeit mit AMD für RT-Schatten entschieden. PCGH prüft, welche Auswirkungen sich auf die Optik und Performance ergeben.
Dirt 5 im Techniktest: Technik & Gameplay
In Dirt 5 kommt die neueste Iteration von Codemasters' In-house-Engine zum Einsatz, welche seit Grid (2019) auf die Lower-Level-API DirectX 12 getrimmt ist, um Effekte und Auslastung möglichst effizient umzusetzen. Das Ergebnis versprüht aufgrund der hübschen Dynamik einen Hauch von "Next-Gen": Sonnenstrahlen schimmern fein durch volumetrischen Nebel, ein im Rennverlauf einsetzendes Schneetreiben wird sehenswert von Scheinwerfern beleuchtet, Regentropfen perlen glaubhaft an Oberflächen ab, Schlamm spritzt bei nasser Witterung effektvoll umher, die Autos ziehen Schneisen in Schnee und Schlamm, sauber gefilterte Schatten säumen bei Sonneneinstrahlung den Boden - et cetera. Dazu gibt's detaillierte Automodelle mit hübschen Reflexionen und weitestgehend hochauflösende Texturen inklusive Tessellation beziehungsweise einer Kombination von Displacement- und Parallax Mapping für eine realitätsnahe Bodenbeschaffenheit.
Besonders sehenswert ist die Globale Beleuchtung (Global Illumination, kurz GI) in Dirt 5, die insbesondere in lichten und hellen Szenarien oder bei sehr farbenfroher Lichtstimmung - etwa rot-güldenem Sonnenuntergang - starke Akzente setzt. Die GI ist einer der Faktoren, die Dirt 5 optisch deutlich von den Vorgängern absetzen, ein anderer ist der großzügige Einsatz von Screenspace-Reflexionen (SSR), die erfreulich wenige Artefakte oder Aussetzer zeigen. Letzteres liegt natürlich auch an der Perspektive, schließlich bewegen Sie in einem Rennspiel selten die vertikale Kameraachse - Sie steuern nach links und nach rechts -, was viele Probleme der in ihren Inhalten beschränkten Screen-Space-Reflections vermeidet.
Dirt 5 Raytracing Shadows DCI 4K maxed und downsampled 10
Quelle: PC Games Hardware
Dirt 5 nutzt außerdem deutlich erweiterte Techniken für volumetrische Effekte, tatsächlich werden auch viele der Partikel neuerdings durch Volumetrics beziehungsweise als eine Art dreidimensionale Wolke statt viele einzelne Einheiten berechnet. Obendrein sind Materialien und Witterung nun dynamischer. Wie bereits erwähnt, können sich die Umstände während eines Rennens stark verändern - dies hat neben renn-physischen Änderungen, dem Wechsel der Lichtstimmung und vielleicht ein paar Regen- oder Schnee-Partikeln tatsächlich Auswirkungen auf die gesamte Umgebung. So kann eine staubige Piste beispielsweise bei Regen schlammig werden. Die Fahrzeuge nehmen nun dank Globaler Beleuchtung, feinerer Ambient Occlusion und dem Einsatz von Screen-Space-Reflections anstelle von Cube-Maps außerdem die Lichtstimmung der Umgebung deutlich umfangreicher und authentischer auf, weshalb sich die Rallye-Karrossen gegenüber den Vorgängern oder generell vorherigen Rennspielen außerdem deutlich besser in das Gesamtbild einfügen.
Neu: Raytracing-Verschattung
All das wird nun von einem weiteren Grafik-Schmankerl komplettiert: Nach vielen Monaten im Beta-Stadium haben es die Raytracing-Schatten mit Version 4.00 in den öffentlichen Bereich geschafft. Mittels Raytracing kann der Renderer von Dirt 5 selbst filigrane Kontaktschatten auf die Karosserien werfen, die mit traditionellem Shadow-Mapping nicht möglich sind. Wie bei unzähligen Codemasters-Rennspielen zuvor, ist auch diesmal AMD der Technikpartner, sodass die Briten einige RDNA-2-optimierte Code-Bausteine aus AMDs FidelityFX-Toolset verwenden. Die Bestandteile dieses Open-Source-Baukastens lassen sich bei GPUOpen einsehen. AMD und Codemasters erläutern die Errungenschaften im folgenden Video:
Demnach gibt es in Dirt 5 Ray-traced Soft Shadows, genauer gesagt eine Mischung aus weich verlaufenden Raytracing-Schatten und klassischem Shadow Mapping (Schattentexturen). Die Sonne sorgt für Raytracing-Verschattung der meisten Objekte - allen voran bei den Autos -, während kleinere (statische) Randobjekte wie Banden und Pflanzen aus Performance-Gründen noch mit Shadow Maps dargestellt werden. Laut Codemasters wird für die Schatten ein Strahl pro Pixel Richtung Sonne geschossen, sodass Denoising elementar ist. Wenig überraschend nutzt Codemasters den spezialisierten Shadow Denoiser aus dem FidelityFX-Paket. Komplementiert werden die RT-Schatten durch besagte (FidelityFX) Ambient Occlusion, um garantiert jeden Winkel zu erfassen.
Nachdem wir einige Stunden mit Raytracing in Dirt 5 verbracht haben, kommen wir zum folgenden Schluss: Die RT Shadows in Dirt 5 bringen eine sehr subtile Verbesserung, welche meist unterhalb der Wahrnehmungsschwelle liegt. Die pixelgenaue Verschattung liefert zweifellos bessere Ergebnisse als klassisches (Cascaded) Shadow Mapping, allerdings fällt das im Getümmel eines typischen Dirt-Rennens nicht ins Auge. Deutlich werden die Unterschiede nur in der Garage, wo sich der eigene Fuhrpark detailliert begutachten lässt, und stellenweise auch im Fotomodus des Spiels.
Werfen wir einen Blick auf zwei Beispiele. Da sich die Beleuchtung im Spiel ständig ändert und außerdem temporal, also über mehrere aufeinander folgende Frames verrechnet wird, kommt es zu den Helligkeitsunterschieden auf den Bildern:
Der erste Vergleich zeigt, was Sie grundsätzlich erwartet: eine Aufwertung, die erst auf den zweiten Blick auffällt, denn Dirt 5 zeichnet bereits ohne Raytracing eine glaubhafte Verschattung. Sieht man genauer hin, offenbaren sich die Unterschiede, am besten sichtbar bei Vergrößerung. Während so manche Schattenkante mit Raytracing glaubhafter fällt und sich weicher an die Karosserie anschmiegt, fällt vor allem ein Unterschied klar auf: Peter Panning, am Motor des blauen Subaru Impreza zu sehen, ist mit RT-Schatten kein Thema mehr. Der Begriff beschreibt ein Phänomen, das bei vielen Spielen mit Shadow Maps auftritt: Zwischen dem Schatten-werfenden Objekt und seinem dunklen Begleiter klafft eine unnatürliche Lücke. Derartige Präzisionsprobleme fallen bei Raytracing-Schatten durch die pixelgenaue Berechnung weg.
Ansonsten halten sich die Unterschiede in engen Grenzen. Störend ist vor allem, dass sich einige Schatten nach der Aktivierung von Raytracing rein gar nicht verändern, da sie entweder vorgebacken sind, also in der Textur stecken, oder mithilfe von Shadow Maps dargestellt werden. Das gilt selbstverständlich auch für die Rennen - im Grunde sogar stärker, denn abseits des Fotomodus bietet das Gameplay nie die Zeit, um sich die Schatten im Detail anzusehen. Während der Fahrten über Stock und Stein ist von den Verbesserungen wenig bis gar nichts zu sehen und auch verschenktes Potenzial ist zu beklagen: Der mit den Standardschatten auffällige Übergang zwischen den Kaskaden (MIP-Maps) ist auch mit aktivem Raytracing zu beklagen, wie das folgende Beispiel zeigt. So kommt es, dass sich die Schatten während der Fahrt neben dem Auto unrealistisch "entfalten".
Leistungskosten auf Radeon und Geforce
Halten wir fest: Die Raytracing-Schatten in Dirt 5 werten nicht das ganze Bild auf, sondern nur Teile. Die Leistungskosten sollten sich demnach in Grenzen halten. Ob diese Annahme der Realität standhält, haben wir anhand von vier Grafikkarten überprüft: einer Radeon RX 6900 XT, einer RX 6800, einer Geforce RTX 3070 und einer RTX 2080 Ti. Somit haben wir Proben aller Raytracing-fähigen GPU-Architekturen (RDNA 2, Ampere, Turing) unterschiedlicher Leistungsklassen in je vier Auflösungen vorliegen. Die Ergebnisse:
Dirt 5 – Raytracing Scaling
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Es ist schön, wenn Theorie und Praxis zusammenpassen - die Raytracing-Schatten in Dirt 5 kosten verhältnismäßig wenig Leistung. Wie immer hängt der Fps-Verlust mit der Auflösung zusammen, wobei gilt: je mehr Pixel, desto härter und öfter wirkt das Grafiklimit, desto größer die Leistungskosten. Radeon-Grafikkarten kommen erwartungsgemäß am besten mit den für RDNA 2 optimierten Strahlenschatten zu Recht: Die Radeon RX 6900 XT steckt die Aufwertung je nach Auflösung mit Fps-Verlusten von 12 bis 15 Prozent locker weg und auch die Radeon RX 6800 hat mit 12 bis 17 Prozent Leistungsverlust keine Probleme.
Aufseiten Nvidias kosten die Schatten konsequent mehr Leistung, allerdings auf einem noch verschmerzbaren Niveau. Auf der Ampere-basierten Geforce RTX 3070 sind Fps-Verluste zwischen 17 und 20 Prozent zu verzeichnen, während die Turing-basierte RTX 2080 Ti um 20 bis 22 Prozent verliert. In Full HD und WQHD ändert dies nichts an der Spielbarkeit, Ultra HD wird jedoch zur Bewährungsprobe, denn die für maximalen Spaß und beste Rundenzeiten wünschenswerten 60+ Fps in jeder Lage sind nur noch mit manuell getunten 6900-XT- oder RTX-3090-Grafikkarten sicher.
Dirt 5 mit Raytracing: Benchmarks von 12 Grafikkarten
Da wir die Kosten und den Nutzen der Raytracing-Schatten nun kennen, können wir das Geschehen aus einem weiteren Blickwinkel betrachten - Zeit für vergleichende Benchmarks aller DXR-Raytracing-fähigen Grafikkarten. Wie immer kommen die zum Testzeitpunkt aktuellen Grafiktreiber von AMD und Nvidia zum Einsatz, in diesem Fall der Geforce GRD 465.89 WHQL und die Radeon Software 21.3.2. Beide Treiber werden mit Raytracing-Kompatibilität für Dirt 5 beworben. rBAR respektive SAM kommen bei unseren Benchmarks ab sofort standardmäßig zum Einsatz. Alle Messungen werden mittels CapFrameX durchgeführt. Wie immer bieten wir Ihnen die Ergebnisse in den vier verbreiteten Auflösungen Full HD, WQHD, UWQHD und Ultra HD, welche Sie im folgenden Benchmark auswählen können.
Für die Benchmarks in diesem Artikel verwenden wir ein Free-Play-Rennen im Arcade-Modus mit dem Schauplatz China, wählen die Ultra-Cross-Route "Xinsilong Forest" mit der Fahrzeugklasse "Unlimited", setzen das Wetter auf "Heiter" und die Beleuchtung auf "Nachmittag". Die beiden zuletzt genannten Optionen sind besonders wichtig, denn Dirt 5 castet nur bei Sonnenlicht Raytracing-Schatten. Die ursprünglichen Benchmarks Ende 2020 fanden noch bei regnerischer Nacht statt und zeigen damit einen Raster-Worstcase. Bei aktivem Raytracing läuft diese Einstellung aber besser als am helllichten Tag - nachts fehlen die RT-Schatten! Gleich geblieben ist der Benchmark-Ablauf: Nach dem Rennstart bleiben wir weitgehend hinter dem Fahrerfeld und messen 20 Sekunden die Fps und Frametimes. Die sich daraus ergebende Kombination mit 11 KI-Kontrahenten, welche man in fast jedem Rennen zu Gesicht bekommt, führt zu unterdurchschnittlichen Bildraten. Erreicht eine Grafikkarte in diesem Raytracin-Test flüssige Bildraten, ist sie für Dirt 5 gewappnet. Die Ergebnisse:
Dirt 5 – GPU-Benchmarks mit Raytracing
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Das sieht gut aus, vor allem für Besitzer einer Radeon RX 6000. Egal ob RX 6900 XT, RX 6800 XT, RX 6800 oder RX 6700 XT, die Leistung der RDNA-2-basierten Grafikkarten liegt über dem Durchschnitt in Gestalt des PCGH-Leistungsindex - und weit entfernt von den Machtverhältnissen in Cyberpunk 2077, das ebenfalls seit Kurzem Raytracing auf RX-6000-Grafikkarten ermöglicht. Das ist angesichts der langjährigen Zusammenarbeit zwischen AMD und Codemasters nicht verwunderlich, gibt aber Anlass zur Hoffnung, dass künftige Spiele ähnlich gut mit RDNA 2 zusammenarbeiten, da diese Architektur auch in den neuen Konsolen werkelt.
Raytracing kostet nicht nur Rechenleistung, sondern auch Speicher, da zusätzliche Daten anfallen. Doch egal, ob mit oder ohne Raytracing-Schatten, das Streaming-System von Dirt 5 gehört zu den effizienteren Vertretern seiner Zunft. Mit 6-GiByte-Grafikkarten wie der Geforce RTX 2060 sind gute Bildraten prinzipiell kein Problem, hier und da kommt es, gerade bei niedrigen Fps, jedoch zu zäh einladenden Texturen. Mit 8 GiByte sind Sie prinzipiell auf der sicheren Seite, mehr adressiert Dirt 5 selbst mit allen Details in Ultra HD zu keiner Zeit.
Dirt 5 im Techniktest: Prozessor-Benchmarks
Für die CPU-Benchmarks nutzen wir dieselbe Szene wie bei den Grafikkarten, auch mit heiterem Wetter zur Nachmittagszeit. Selbstverständlich muss für CPU-Benchmarks die Auflösung heruntergeschraubt werden. Wir verwenden als Testsystem dieses Mal ein MSI Z490 Gaming Carbon Wi-Fi, welches mit einem Intel Core i7-10700K ausgestattet ist. Die CPU taktet mit 5,0 GHz, der Arbeitsspeicher mit DDR4-4000. Insgesamt soll das System die Leistung eines aktuellen, starken Gaming-Systems abbilden. Zum Einsatz kommen dabei zwei Grafikkarten: die Zotac Geforce RTX 3070 Holoblack und eine Radeon RX 6900 XT von Asus in der TUF-Variante. Beim Raytracing wird hauptsächlich die Grafikkarte belastet, Benchmarks in der Vergangenheit haben aber immer häufiger auch eine erhöhte CPU-Last feststellen können. Ob das auch bei Dirt 5 der Fall ist, erfahren Sie im folgenden Benchmark:
Dirt 5 – CPU-Benchmarks mit Raytracing
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Wie oben beschrieben, ist Dirt 5 für RDNA-2-Grafikkarten optimiert. Da wundert es kaum, dass die RX 6900 XT dominiert, selbst wenn Raytracing dazugeschaltet wird. Bedenken Sie allerdings, dass es sich hier "nur" um Schatten handelt. Wenn das volle Programm aufgefahren wird, wie es beispielsweise bei Cyberpunk 2077 der Fall ist, sieht die Sache wieder ganz anders aus. Wir können bei Dirt 5 festhalten, dass die Wahl der CPU insofern keine Rolle spielt, als dass die GPU-Last zu (fast) jeder Zeit dominiert. Selbst der höchste Wert im Benchmark ist noch lange nicht das, was die CPU in Dirt 5 eigentlich leisten könnte. Die Balken verbergen allerdings etwas, das erst sichtbar wird, wenn man die Frametimes genauer untersucht:
Frametimes
Quelle: PCGH
Was passiert hier? Die Radeon RX 6900 XT zeigt Stottern, während die Radeon RTX 3070 ruhig bleibt. Dieses Verhalten zieht sich durch alle getesteten Grafikkarten. Beim Spielen fällt das glücklicherweise kaum auf, auch bei höheren Auflösungen (wie bei den GPU-Tests oben). Dieses Bild zeigt aber, dass es noch etwas an Optimierung bedarf, entweder durch einen weiteren Patch für Dirt 5 oder durch ein Treiber-Update bei AMD, möglicherweise auch beides. Sie können aus CPU-Sicht jedenfalls ohne Bedenken das neue Raytracing in Dirt 5 verwenden, die Wahl der Grafikkarte ist viel wichtiger.
Dirt 5 im Techniktest: Fazit
Dirt 5 beherrscht nun Raytracing - und macht dabei eine gute, allerdings keineswegs fantastische Figur. Die Kosten passen zur grafischen Aufwertung: Die Raytracing-Schatten verbessern die Grafik des ohnehin hübschen Spiels nur subtil und senken die Bildrate um 12 bis schlimmstenfalls 22 Prozent. Man könnte auch sagen, dass die minimale Verbesserung der Detailschatten kein Fünftel der Fps wert ist, doch das muss jeder Spieler für sich entscheiden. Warum nicht weitere Schwachpunkte traditioneller Schatten angegangen wurden, darunter sichtbare Übergänge zwischen den Detailstufen, ist angesichts der guten Performance schade. Bei alldem macht Dirt 5 keinen Hehl aus der AMD-Kooperation, Radeon-Grafikkarten performen dank der RDNA-2-optimierten Raytracing-Shader überdurchschnittlich gut - Geforce-Grafikkarten werden jedoch keinesfalls unfair behandelt. Falls die Leistung Ihrer Grafikkarte nicht ausreicht, lohnen sich Experimente mit der dynamischen Auflösung des Spiels, welche gute Dienste beim Steigern der Bildrate leistet.
