Doom Ray Traced - Upscaling, Benchmarks und abschließendes Fazit
Auf dieser Seite thematisieren wir das Upsacaling mit Doom Ray Traced, liefern ihnen entsprechende Benchmarks und runden das Ganze mit einem Fazit zur Mod ab.
In diesem Artikel
Doom RT: Upscaling als Retter
Selbstverständlich hat die beschriebene Pracht ihre Kosten. Bezahlt wird in Grafikleistung - und zwar fast ausschließlich. In unserem Praxistest mit PrBoom RT 1.0.6, der aktuellen Mod-Version, stellte sich rasch heraus, dass der Raytracing-geboosterte Klassiker in maximaler Qualität jede moderne Grafikkarte niederstrecken kann. Richtig gelesen, die umfassende Modernisierung ist trotz diverser temporaler Effizienzkniffe außerordentlich teuer und eine Herausforderung für alle verfügbaren Grafikkarten. Jedes hinzukommende Pixel bedeutet zusätzliche Strahlen, sodass die Auflösung signifikante Auswirkungen auf die Bildrate hat. Daher schießen derzeit auch neue Upscaling-Verfahren wie Pilze aus dem Boden. Doom Ray Traced respektive PrBoom bietet standardmäßig zwei Optionen, um Pixel zu sparen: einen simplen Upscaler, der die interne von der externen (Monitor-)Auflösung entkoppelt, und AMDs FSR 1.0. Wie erwähnt, lässt sich außerdem Nvidias DLSS in Version 2.4 einladen, ist jedoch nicht im Standard-Download enthalten.
Unsere Stichproben ergaben, dass DLSS mit großem Abstand das beste Verfahren ist, um Doom mit Raytracing zu erleben. Denn während die anderen beiden Verfahren keinerlei Glättung von Pixelkanten bieten, wertet DLSS das Geschehen sowohl räumlich als auch zeitlich auf: Pixeltreppen werden geglättet und das omnipräsente Aliasing durch die blockigen Texturen wird temporal verrechnet. Sie ahnen sicher, dass auch diese Aufwertung gegenüber simplem Upscaling nicht kostenlos ist. Werfen wir daher vor den vergleichenden GPU-Benchmarks einen Blick auf FSR und DLSS. Dabei verwenden wir die schnellsten Grafikkarten am Markt, die Geforce RTX 3090 Ti und Radeon RX 6900 XT LC, jeweils manuell optimiert. Im Spiel aktivieren wir die maximale Qualität der globalen Raytracing-Beleuchtung, lassen den standardmäßigen Bloom-Effekt aktiv, schalten die Taschenlampe an und testen in Ultra HD. Die Ergebnisse zeigen somit a) den Worst Case hinsichtlich der zu erwartenden Bildraten und b) den Best Case der durch Upscaling erreichbaren Leistungsgewinne.
Die Testszene besteht aus der automatisch im Hauptmenü abgespielten, ersten Demo. Wir aktivieren mittels F-Taste die Taschenlampe (Flashlight) und starten die 20-sekündige Messung, sobald der erste Schuss fällt. Die actionlastige Sequenz ist überdurchschnittlich anspruchsvoll.
Die Geforce RTX 3090 Ti zeichnet das vollständige Bild ab, da sie neben FSR 1.0 auch DLSS 2.4 verwenden kann. Egal, welcher Modus, die Entlastung ist in jedem Fall spürbar. Bereits die kleinstmögliche Entlastung in Gestalt von FSR Ultra Quality steigert die Bildraten beider Grafikkarten um fast zwei Drittel (in niedrigeren Grundauflösungen etwas weniger) und macht das Geschehen ansatzweise spielbar - von flüssigen Bildraten sind die High-End-Grafikkarten in Ultra HD mit FSR UQ aber noch weit entfernt. Vergleicht man die Modi DLSS Quality und FSR Quality miteinander, wird deutlich, dass FSR die Leistung bei gleicher interner Pixelmenge etwas stärker erhöhen kann. Faktor 2 erreichen beide, die bei DLSS deutlich bessere Bildqualität kostet jedoch ungefähr fünf Prozent Leistung - behalten Sie diese Differenz für die gleich folgenden Grafikkarten-Benchmarks im Hinterkopf.
Wie man es dreht und wendet, die AMD-Grafikkarte landet in diesem Duell keinen Stich, 60 Fps sind trotz maximaler Übertaktung selbst mit FSR Performance unerreichbar. Die RTX 3090 Ti erreicht bereits mit einem der Balanced-Modi Die Bildrate steigt um mehr als das Sechsfache.
höhere Bildraten und hat darüber hinaus mit DLSS Ultra Performance ein Ass im Ärmel. Obwohl dieser Modus intern mit einem Neuntel der Auflösung arbeitet - in Ultra HD also nur noch 720p -, sieht er in diesem Fall beinahe tadellos aus und ebnet den Weg zu dreistelligen Bildraten. Gegenüber nativer Berechnung steigt die Bildrate um mehr als das Sechsfache (!), was das Potenzial modernen Upsamplings eindrucksvoll beweist.
Ein spaßiger Fakt und mögliche Überraschung zum Schluss: Die abgebildeten Grafikkarten benötigen mit den jeweils verwendeten Einstellungen gleich viel Energie. Während die ab Werk sehr durstige Geforce RTX 3090 Ti dank 900 Millivolt Kernspannung deutlich an Effizienz zulegt, arbeitet die ab Werk sparsamere Radeon RX 6900 XT LC mit maximaler Übertaktung (~327 Watt GPU-Power). Es duellieren sich somit zwei Grafikkarten mit knapp 400 Watt Boardpower.
Doom RT: Grafikkarten-Benchmarks
Die obigen Werte lehren uns eines: Maximale Qualität und Auflösung ist in Doom Ray Traced sehr teuer, nur High-End-GPUs der Ampere-Generation erzielen akzeptable bis flüssige Bildraten. Das kommt nicht unerwartet, doch nicht jedermann nutzt eine Grafikkarte mit vierstelligem Preisschild. Die gute Nachricht lautet, dass sich Doom RT mit einem relativ simplen Kniff um etwa 30 Prozent beschleunigen lässt: Reduzieren Sie einfach die Qualität der Light Bounces um eine Stufe. Werden nur noch die polygonalen Lichtquellen berücksichtigt, leidet die Qualität der GI unwesentlich, während die minimale Stufe deutlich sichtbare Auswirkungen auf die Ausleuchtung und Atmosphäre hat. In den folgenden Benchmarks nutzen wir die Mittelstellung (zwei Bounces für Polygon-Lichtquellen) und außerdem FSR Quality als gemeinsamen, von allen Grafikkarten nutzbaren Upscaling-Nenner.
Grafikkarten der Pascal-Generation (Geforce GTX 10) beherrschen zwar grundsätzlich einen Fallback, um Raytracing über die Shader-ALUs zu berechnen, quittieren im Falle von PrBoom/Doom RT jedoch bereits bei Spielstart mit einer Fehlermeldung den Dienst - angesichts der hohen Raytracing-Kosten wären sowieso Diashows angesagt. Die Einstiegshürde liegt somit, wie gehabt, bei Geforce RTX 20 (Turing) und Radeon RX 6000 (RDNA 2).
Die Ergebnisse mit Vernunft-Einstellungen (PCGH-Empfehlung) sehen deutlich freundlicher aus als jene mit maximalen Details. Das bedeutet aber nicht, dass die Raytracing-Sonne für alle dazu fähigen Grafikkarten scheint, bereits Full HD (intern 720p) ist anspruchsvoll. Wer mit mindestens 60 Fps spielen möchte, benötigt eine Geforce RTX 2070 Super, RTX 3060 oder Radeon RX 6700 XT. In WQHD steigen die Anforderungen enorm, hier sind für rund 60 Fps bereits eine Radeon RX 6800 XT oder Geforce RTX 3070 nötig. Noch höhere Auflösungen schlagen derart heftig ins Kontor, dass nur die GA102-basierten Modelle (RTX 3080 und schneller) auf einen grünen Zweig kommen. Zusammen mit der Erkenntnis, dass DLSS bei etwas höheren Leistungskosten deutlich hübschere Bilder zeichnet als FSR, ergibt das eine klare Empfehlung.
Die Implementierung der Raytracing-Beleuchtung in PrBoom/Doom RT favorisiert ganz klar Ampere-Grafikchips. Das Ausmaß dieser Vorliebe ist weit überdurchschnittlich, tatsächlich gibt es kein anderes Spiel, welches Ampere eine derartige Überlegenheit attestiert. Die Ergebnisse erinnern stark an den ART-Mark, welcher einen Raytracing-Showcase auf Basis der Unreal Engine 4 darstellt. Bemerkenswert ist dabei nicht unbedingt das starke Abschneiden von Ampere, sondern vor allem der Abstand zum Vorgänger Turing. Dass eine Geforce RTX 3060 vor einer RTX 2080 Ti rangiert, ist außergewöhnlich. Spezialfälle wie Doom RT und der ART-Mark, bei denen die Raytracing-Fertigkeiten der GPUs mehr gefragt sind als "klassische" Funktionen, zeigen jedoch, wohin die Reise in den nächsten Jahren gehen könnte.
Doom RT: Fazit
Auf die Idee, Raytracing in Doom einzusetzen, muss man erst einmal kommen - direkt "einleuchtend" ist sie jedenfalls nicht. Im Grunde eignet sich das Spiel mit seiner veralteten 3D-Technik auf Basis von 2D-Sektoren, 2D-Sprites, antiquierter Texturierung und ohne echte Lichtquellen nicht einmal dazu, Licht auf realistischem Wege durch sie zu verfolgen. Doch offenbar kann man diese Beschränkungen auch als Herausforderung sehen und dank der bereits vorhandenen Ressourcen - sei es in Form des Doom-Source-Codes, des PrBoom-Ports oder aber auch des Angebots an Wissen bezüglich Raytracing - eine tatsächlich voll spielbare Machbarkeitsstudie erstellen.
Wie hoch der Nutzen oder Spaßfaktor an Doom Ray Traced ist, hängt sicherlich mit dem Interesse an der Technik zusammen. Das Raytracing verändert die Grafik in Doom drastisch, vom Look ist es oft ein völlig anderes Spiel. Die Ergänzung von Licht und Schatten in dem Klassiker lässt außerdem nachvollziehen, wie weit die Beleuchtung in den vergangenen Jahren und Jahrzehnten gekommen ist - und, dass wohl auch noch einige Jahre vergehen könnten, bis eine ähnlich umfangreiche Beleuchtung, bei der jede einzelne Lichtquelle, jedes Geschoss, jede Kerze und jedes Mündungsfeuer vollständig in das Lighting eingebunden ist und vielfältige Schatten wirft, auch in komplexen Spielwelten heutiger Games Einzug finden wird. Was halten Sie von der Raytracing-Umsetzung in Doom? Falls Sie den Shooter-Klassiker noch nicht kennen, schlagen Sie am besten DRM-frei bei GOG.com oder bei Steam zu. PrBoom/Doom RT sind hingegen kostenlos.
Gruß,
Phil
Alles in allem ist das auch nutzerfreundlicher. Was sorgt für die schlechte Performance? "Ach, ich stelle einfach von Qualität auf Leistung..." Allein die Fortschritte von DLSS 2.1.x auf 2.4 sind da spannend genug und äquivalente Ansätze wie FSR und XESS zeigen, wie wichtig das in Zukunft sein wird.
Gerade in den hohen Auflösungen liefern FSR, DLSS und evtl. XESS ein gutes Ergebnis. Ursprünglich für Entlastung beim Einsatz von Raytracing gedacht, sind diese Verfahren der eigentliche Star aktueller und kommender GPUs.
Meines Erachtens ist gerade das die Zukunft, wenn man auf den Brutto-Stromverbrauch und die Kosten inkl. Anschaffung achtet und in Zukunft vielleicht mehr achten muss. Wenn man zum Test Cyberpunk ohne Raytracing, aber mit DLSS laufen lässt, ist die GPU-Last ein Witz. Das Bild ist in nativer Auflösung schon etwas besser, nur ist es die Rechenlast wert?