Hellblade VR im Test: Senuas Realität zwischen RX 580 und GTX 1080 Ti

Vor ungefähr einem Jahr erschien das Third-Person-Abenteuer Hellblade Senua's Sacrifice des Entwicklerstudios Ninja Theory. Die englischen Spieleentwickler, die mit Devil May Cry und Heavenly Sword bereits Erfolge feierten, haben das Spiel in Eigenregie verlegt, damit sich kein großer Publisher in das Projekt einmischt. Die Thematik ist auch alles andere als massentauglich: Psychosen und psychische Störungen plagen die Protagonistin. Das Publikum würdigte den Mut der Entwickler und machte Hellblade zu einem kommerziellen Erfolg für das Studio: Ende Juli 2018 wurden mehr als eine Millionen Exemplare auf PC, PS4 und Xbox One verkauft. Fast ein Jahr nach der Veröffentlichung legt Ninja Theory nach und ermöglicht mit einem kostenlosen VR-Update die totale Immersion im Spiel. PC Games Hardware hat sich diese virtuelle Realität aus den Augen Senuas angeschaut und mit Mittelklasse- bis High-End-Grafikkarten getestet.

Wie testet man VR-Titel?

Anders als bei normalen 3D-Spielen reicht es nicht einfach nur aus, die Frames pro Sekunde mit einem Programm wie Fraps zu zählen und auszuwerten. Mit Nvidias Analyse-Tool FCAT VR lassen sich deshalb neben den Fps auch Frametimes und synthetisierte Bilder messen und voneinander differenzieren. Die Oculus Rift und die HTC Vive laufen mit einer fixen Bildwiederholrate von 90 Hertz, sodass alle 11,11 ms ein fertiger Frame im VR-Headset projiziert wird. In der idealen VR-Render-Pipeline ermittelt das System zunächst die Headset-Position und generiert dann ein entsprechendes Bild, das aber noch nicht ausgegeben wird. Die VR-Laufzeitumgebung analysiert das gerade berechnete Bild, passt dieses an aktuelle Positionsdaten an und produziert das finale Frame, das dem Nutzer der VR-Brille dann schlussendlich angezeigt wird. Solche Bildmodifikationen umfassen beispielsweise eine Farbkorrektur oder Linsenanpassungen, die sogenannte Warps, und müssen alle in diesem Zeitfenster von 11,11 ms erfolgt sein, um die 90 Fps zu halten und ein angenehmes Nutzererlebnis zu garantieren.

Sollte das System aber zu schwach sein, um alle 11,11 ms ein gerendertes und modifiziertes Frame zu präsentieren, wird der Frame verworfen, sodass es zu Rucklern und im schlimmsten Fall Motion Sickness kommt. Um dieses Problem zu umgehen, wird stattdessen ein neues Frame aus dem vorherigen interpoliert, angepasst und mit den aktuellen Positionsdaten der VR-Brille versehen. Die Technologie heißt bei der Oculus Rift "Asynchronous Timewarp", bei Valves Steam VR "Asynchronous Reprojection" und erlaubt dadurch nahezu die Halbierung der CPU- und GPU-Last in VR-Titeln, mit ähnlich guten Resultaten wie auf einem High-End-System. Damit sind auch schwächere Grafikkarten noch in der Lage, die Virtual Reality darzustellen. Dank der synthetisierten Frames lassen sich also Ruckler soweit glätten, dass es zu einem flüssigeren Erlebnis kommt, ohne dabei Immersion oder Wohlbefinden negativ zu beeinflussen.

Neben "gedroppten" und synthetisierten Frames gibt es noch den sogenannten Warp Miss. Wie bereits erwähnt, wird das fertig gerenderte Bild durch die VR-Laufzeitumgebung an die Brille und deren Position angepasst. Sollte aber der Rechner zu lange für die Berechnung der Frames brauchen, kann keine Modifikation für die Ausgabe mehr vollzogen werden - es kommt zu enormen Stotterern, die das Erlebnis maßgeblich beeinträchtigen.

Das Test-Ensemble

Um eine fundierte Aussage über die VR-Performance von Hellblade treffen zu können, haben wir sieben Mittel- und High-End-Grafikkarten an den drei großen VR-Headsets, HTC Vive, Vive Pro und Oculus Rift, getestet. Angefangen bei den Minimalanforderungen, die von Ninja Theory mit einer Radeon RX 580 definiert wurden, gefolgt von einer Radeon RX Vega 56 und RX Vega 64. Natürlich wurden die entsprechenden Nvidia-Pendants, auch getestet: Los ging es mit der Mittelklassekarte Geforce GTX 1060/6G - eigentlich definieren die Entwickler die Minimalanforderungen an das Nvidia-Lager mit einer GTX 1080, als direkten Konkurrenten der RX 580 haben wir aber noch die kleine Schwester hinzugezogen. Des Weiteren treten noch eine GTX 1070, eine GTX 1080 und eine GTX 1080 Ti an, um uns in die keltische Mythologie und die nervenaufregende Reise Senuas zu befördern. Als Referenzeinstellung haben wir aus den vier Presets "Sehr hoch" gewählt, welches durch bessere Texturen und eine größere Weitsicht die höchsten Ansprüche an die Grafikkarten stellen sollte. Das Supersampling innerhalb des Spiels wurde ausgestellt, indem die Skalierungsoption auf 100 Prozent gestellt wurde. Des Weiteren wurde die aktive Auflösungsanpassung deaktiviert und unter SteamVR auf 100 Prozent normiert. Zum Einsatz kommt der Nvidia-Geforce-Treiber 399.07 und die Radeon Software Adrenalin 18.8.2.

Die Presets

Sie können aus einem von vier Presets wählen, die gestaffelt in den Abstufungen niedrig, mittel, hoch und sehr hoch vorliegen. Könnte man "Niedrig" mit einer Skalierung von 80 Prozent als Potato-Mode bezeichnen, sehen Sie bereits mit der mittleren genug Details. Ein größerer Sprung ist aber zwischen "Mittel" und "Hoch" zu verzeichnen, hier bekommen einzelne Grashalme Struktur und sind besser erkennbar. In den Grafikeinstellungen haben Sie aber auch noch die Möglichkeit, die Skalierung auf 400 Prozent zu setzen. Im Zoomvergleich unten sehen Sie als letztes Vergleichsbild das Preset "Sehr hoch" mit der höchsten Skalierung. Hier ermöglicht das Supersampling eine exzellente Darstellung, leider ist die Bilderwiederholrate dadurch extrem gering und der Titel so in VR nicht spielbar.

Niedrig Sk. 80

Mittel Sk. 100

Hoch Sk. 140

Sehr hoch Sk. 400

Oculus: Leistungshungrig

Am besten schneidet der Kartenprimus Geforce GTX 1080 Ti ab, der zur Berechnugn eines Frames knapp 9,85 ms benötigt, was 101 Fps entsprechen würde. Die RX 580 hat mit 18,13 ms nahezu doppelt so lange zu tun und würde ohne Beschränkung auf 55 Fps kommen. Bei dieser Karte werden außerdem 50 Prozent der gesamten Frames synthetisch erzeugt, genau wie bei der nächstgrößeren Iteration, der RX Vega 56. Im Gegensatz dazu zeigt das Nvidia-Gegenstück zur RX 580, die GTX 1060, nur 37 Prozent synthetisierte Bilder, im Verlauf werden aber einige Frames verworfen. Meist leitet oder beendet bei dieser Karte ein Framedrop die Phasen ein, in denen vermehrt Bilder synthetisiert werden.

Je näher wir den High-End-Grafikkarten kommen, desto weniger Frames werden als Zwischenbild generiert, um auf die gewünschten 90 Fps zu kommen: So zeigt die Geforce GTX 1070 nur noch zwei Prozent gewarpter Frames und die beiden großen Schwesterkarten GTX 1080/1080 Ti kommen sogar gänzlich ohne aus. Die GTX 1060 benötigt für einen gerenderten und modifizierten Frame 16,49 ms (61 Fps), die GTX 1070 ist mit 14,64 ms (68 Fps) etwas schneller und die GTX 1080 trifft es ziemlich genau mit 10,49 ms (95 Fps). Die High-End-Karten aus der Radeon-Familie zeigen dagegen etwas weniger Performance, besonders die Vega-Karten fallen hier negativ auf. Die RX Vega 56 benötigt ganze 17,32 ms (58 Fps) und 50 Prozent der Frames sind synthetischer Natur - hier unterscheidet sich die Karte komischerweise kaum von der RX 580 - dazu aber später mehr. Erst bei der RX Vega 64 werden uneingeschränkt knapp 80 Fps erreicht (12,18 ms) und die Bildsynthese schlägt mit neun Prozent zu Buche.

Obwohl die Oculus Rift die gleiche Auflösung von 2.160 × 1.200 Pixeln wie die HTC Vive aufweist, hat sie einen Leistungshunger wie die HTC Vive Pro, die mit 78 Prozent mehr Pixeln (2.880 × 1.600) einen guten Grund für eine höhere Beanspruchung der Grafikkarte besitzt - woran der Leistungshunger bei der Oculus Rift liegt, ließ sich nicht klären. Die Oculus Rift zeigt deshalb mit Radeon-Karten im Durchschnitt eine 24-prozentige schwächere Performance als eine HTC Vive. Bei Geforce-Karten war der Abstand sogar noch gravierender, denn hier läuft eine Geforce GTX 1080 Ti bis zu 34 Prozent schlechter. Die VR-Einsteigerkarten RX 580 und GTX 1060 sind dank des Leistungshungers der Rift schon fast zu schwach für VR.

HTC Vive: Bester Performer

Verglichen mit der Oculus Rift zeigt eine GTX 1080 Ti mit dieser Brille eine Performance-Steigerung von 50 Prozent. Mit 152 theoretisch möglichen Frames benötigt die Karte nur 6,57 ms, um ein Bild zu rendern und zu warpen, dicht gefolgt von der GTX 1080, die 6,84 ms respektive 146 Frames pro Sekunde benötigt und damit 45 Prozent schneller läuft als mit dem Konkurrenzprodukt. Mit der GTX 1070 sind theoretisch 102 Fps möglich, abgeliefert werden aber nur 82 Bilder in der Sekunde, da acht Prozent der Frames verworfen und als Ruckler während des Spiels wahrgenommen werden. Bei der GTX 1060 wären 81 Fps möglich, dargestellt werden aber nur 48 Fps, da ganze 45 Prozent der gerenderten und gewarpten Bilder verworfen werden. Spielen ist hier nicht zu empfehlen, da die 48 abgelieferten Frames nicht mit synthetischen Bildern aufgefüllt werden. Da die Testeinstellungen mit maximalen Details viel von den Karten abverlangen, ist ein besseres VR-Erlebnis mit einem geringeren Preset machbar: Setzt man die Grafik auf "Mittel", werden nur noch zwei Prozent der Frames verworfen.

Vive Pro: Pixel über Pixel

Mit 78 Prozent mehr Pixeln als die HTC Vive oder die Oculus Rift ist die HTC Vive Pro aktuell das bestauflösende VR-Headset, das man für (teuer) Geld erstehen kann. Dieser enorme Zuwachs an Bildinformation äußert sich natürlich in einer erhöhten Last auf das VR-System. Die Mittelklassekarten RX 580 und GTX 1060 haben nur auf den niedrigen Grafikeinstellungen eine Möglichkeit, mit der Pixelanzahl der Brille so zurechtzukommen, dass nicht jedes zweite Frame verworfen wird. Nichtsdestotrotz zeigt die GTX 1060 noch 53 mögliche Fps und die RX 580 mit 41 Fps ganze 29 Prozent weniger. Während die GTX 1060 auf dem Preset "Niedrig" kaum Frames droppt, verwirft die RX 580 nahezu jede zweite Frame. Aber selbst eine GTX 1080 Ti kommt beim Preset "Hoch" ins Schwitzen und 44 Prozent der gesamten Frames landen im Nirvana und werden verworfen. Hier zeigt sich, dass VR-Gaming mit einer HTC Vive Pro nur mit High-End-Grafikkarten wirklich Sinn ergibt, wenn man in die Nähe des visuell Machbaren kommen möchte.

Quelle: PC Games Hardware Hellblade VR im Test: Performance der Brillen

Hellblade VR im Test: Sonderfall Vega-Karten

Bei der gesamten Auswertung hat eine Sache besonders hervorgestochen: Die Vega-Karten lagen deutlich unter dem möglichen Potenzial. Eigentlich sollte die RX Vega 56 auf dem Niveau einer GTX 1070 stehen und eine RX Vega 64 ungefähr mit einer GTX 1080 mithalten können, aber stattdessen lieferten beide Karten ähnliche Ergebnisse wie eine GTX 1060 oder eine RX 580. Waren die Leistungsabstände zwischen den Geforce-Karten in VR auch in einer ähnlichen Größenordnung wie in unserem Grafikkarten-Leistungsindex, zeigten die Radeon-Karten nahezu identische Frametimes. Es ist nicht ganz klar, wieso die High-End-Radeon-Karten eher wie Mittelklassekarten performen. Betrachtet man beispielsweise Screenshots, die jeweils mit einer RX 580 und einer RX Vega 64 aufgenommen wurden, sind die Bilder, die mit einer High-End-GPU aufgenommen wurden, deutlich farbintensiver und lebendiger - das Bild mit der RX 580 wirkt dagegen ausgewaschen und unscharf. Wenn die automatische Auflösungsanpassung in Steam VR deaktiviert und auf 100 Prozent normiert wird, kann dieser Performance-Verlust auch beobachtet werden. Im Laufe der nächsten Print-Ausgaben versuchen wir zu klären, warum Vega-Karten in diesem VR-Spiel so ungewöhnlich abgeschnitten haben.
Quelle: PC Games Hardware Hellblade VR im Test: Performance der RX Vega 64

Fazit

Nach den Tests mit Hellblade VR fällt einiges auf. Anders als von den Entwicklern angegeben, reicht bereits eine Geforce GTX 1060 aus, um in den Genuss von VR mit Hellblade zu kommen, auch wenn Ninja Theory eine GTX 1080 empfiehlt. Die Oculus Rift ist auffallend leistungshungrig und lässt die Karten ähnlich wie eine HTC Vive Pro performen, ohne dabei 78 Prozent mehr Pixel zu bieten. Schwächere Karten haben mit einer HTC Vive die beste Chance, effektiv genutzt zu werden und dennoch akzeptable Ergebnisse zu produzieren - VR-Gaming mit der HTC Vive Pro sollten nur Besitzer einer High-End-Karte in Betracht ziehen. Seltsamerweise verhalten sich die Vega-Karten alles andere als erwartet: Ein deutlicher Performance-Verlust konnte beobachtet werden, ohne dabei eine passende Erklärung zu finden.

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Hellblade VR im Test: Senuas Realität zwischen RX 580 und GTX 1080 Ti Vor knapp einem Jahr konnte Hellblade: Senua's Sacrifice durch Gameplay, Story und mutige Entwickler punkten und innerhalb kurzer Zeit einen kommerziellen Erfolg verbuchen. Fast ein Jahr nach dem ursprünglichen Release wagen wir uns wieder nach Helheim, nur dieses Mal tauchen wir vollends in die nordische Mythologie ab, dank Virtual Reality. PC Games Hardware hat sich die VR-Version genauer angesehen

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