Technik-Analyse: Gran Turismo 5

Digital Foundrys umfassendster Artikel

Artikel von Richard Leadbetter Technology Editor, Digital Foundry

Aktualisiert am 1. Dezember 2010

Wow. Dies hier ist eine der größten, detailreichsten Technik-Analysen, die wir je zusammengestellt haben. Aber es besteht nur wenig Zweifel daran, dass Polyphony Digital ein Studio ist, das ebenso detailverliebt ist. Um offen zu sein, verdient eine Veröffentlichung, der so entgegengefiebert wird wie Gran Turismo 5, daher die Mühen allemal.

In diesem Artikel untersuchen wir die Optik ganz genau, analysieren das Spiel in den 720p-, 1080p- und 3D-Modi und haben umfangreiche Vergleichsmaterialien zusammengetragen. Diese sollen dabei helfen, Polyphonys technologische Entwicklungen in den vergangenen 71 Monaten seid der Veröffentlichung Gran Turismo 4s in Japan zu kartografieren.

Obendrein ist GT5 ein Spiel, das sich liebevoll in technischen Details ergeht – etwas, das wir sehr zu schätzen wissen. Daher haben wir auch einige weniger wichtige, aber trotzdem interessante Features untersucht, wie etwa das Head-Tracking per PlayStation Eye. Angesichts der Bedeutung dieser Veröffentlichung und der Mühen, die wir auf uns nehmen mussten, um unsere Videos zu erstellen, fanden wir es angebracht, diese auch als 720p60-Downloads zur Verfügung zu stellen.

Dies sind die maßgeblichen Themen, mit denen wir uns befasst haben. Klickt auf die Links, um direkt zu dem Punkt zu gelangen, der euch interessiert:

Framebuffer / Bildqualität

Starten wir mit einem Blick auf den physischen Aufbau des Framebuffers. Im Großen und Ganzen hat sich an den Rendering-Prinzipien eines Gran Turismo 5 Prologue nicht viel geändert. Das Spiel rendert immer noch mit nativen 720p mit 4x Multi-Sampling-Anti-Aliasing (MSAA), wenn die Konsole auf 720p steht, und im 1080p-Modus der PS3 bei 1280x1080 mit 2x Quincunx-Anti-Aliasing (QAA). Hier haben wir es also bei weitem nicht auch nur annähernd mit nativem 1080p zu tun. Aber immerhin bekommt man 50 Prozent mehr dargestellte Pixel.

Dünne Objekte und Specular Highlights, wie der Glanz der wundervoll gerenderten Autos (einer der wichtigsten Effekte der optischen Aufmachung in diesem Spiel), profitieren definitiv von der höheren Auflösung und kommen dem präzisen Look des Spiels zugute. Im Vergleich mit dem 4x MSAA des 720p-Modus kann die Kombination aus Hochskalierung auf 1280x1920 Pixel zusammen mit dem Quincunx-AA die Texturen etwas verschwommener erscheinen lassen.

Es ist einiges daran, dass Polyphony auch einen 720p mit 2x MSAA als Low-Res- Modus hätte wählen können. Wenn ein Spiel auf 60 FPS läuft, gehen die Dinge für das menschliche Auge ohnehin natürlicher ineinander über und dieser Effekt wird noch verstärkt, wenn sich, wie in einem Rennspiel, alles bewegt. Es hätte vermutlich auch die Performance gesteigert und das Tearing reduziert.

Trotzdem ist das 4x MSAA natürlich eine Leistung, die keiner von Polyphonys Konkurrenten bisher zustande gebracht hat (Forza 3 läuft zum Beispiel in 720p mit 2x MSAA) und man bekommt definitiv das Gefühl, dass Kazunori Yamauchis Team Grenzen wie diese gerne auf die Probe stellt.

Der 3D-Modus ist ein interessantes Erlebnis. Er läuft in effektiven 1280x720 pro Auge im bekannten, von oben nach unten gestapelten HDMI-1.4-Format. Hier fehlt das 4x MSAA (vermutlich aus Performance- und Speichergründen), stattdessen verrichtet das 2x QAA des 1080p-Modus seinen Dienst. Darüber hinaus gibt es keine weiteren Änderungen, die wir sähen – wir können allerdings Unterschiede in der Beleuchtung zwischen den Perspektiven für das linke und das rechte Auge feststellen. Dies kann allerdings auch auf die unterschiedlichen Blickwinkel beider Augen zurückzuführen sein.

Update: Bei den Display-Einstellungen gibt es die Option, zwischen den Modi Normal, Flicker Reduction und Sharper zu wählen. Wir vermuten, diese sind dazu da, das Spiel für Monitor mit Standard-Auflösungen zu optimieren, denn auf Vergleichsbildern ist weder in 720p, 1080p oder den 3D-Modi ein Unterschied auszumachen. Hier einige 1080p-Bilder. Wir haben dies bei der Ingame-Grafik ebenso auf die Probe gestellt wie im Replay Theatre, aber die Bildqualität hat sich nicht verändert.

Vergleiche der Video-Modi Normal, Flicker Reduction und Sharper legen nahe, dass die Option dafür gedacht ist, die Optik auf Bildschirmen mit Standard-Auflösung zu optimieren.

Wenig Schlechtes kann man über die allgemeine Präsentation sagen: Es gibt einige absurd detaillierte Fahrzeugmodelle (angeblich sollen die detailliertesten LoD-Modelle der Premium-Wagen 100.000 Polygone haben) und obwohl die Beleuchtung verglichen mit den Lösungen einiger anderer Racer eher simpel ist – Need for Speed: Hot Pursuits Beleuchtungsmodell ist ziemlich genial –, umgibt das makellose Schimmern von Polyphonys Autos eine Aura des Schönen, sie vermittelt ein Gespür davon, in eine CG-Filmwelt einzutauchen.

Nicht so beeindruckend ist dagegen, wie das Alpha gehandhabt wird. Die Gischt auf regennassen Strecken sieht – um es deutlich zu sagen – besonders schrecklich aus.

Einige Alpha-Effekte in GT5 sind ziemlich häßlich – Selbst auf den Thumbnails sieht man schon klotzige Pixel. Klickt auf die Bilder für 1080p-Versionen.

Ein anderer Bereich, in dem es etwas hapert, ist die Implementierung von Schatten auf den Autos auf einigen Strecken. Dies schien in Gran Turismo 5 Prologue nicht ganz so ein großes Thema gewesen zu sein, dann wiederum gab es in dem älteren Spiel auch keine Echtzeit-Wettereffekte oder veränderliche Tageszeiten.

Ein Tageszeiten-System erfordert dynamische Schatten. Die kaskadierenden PCF-Schatten von GT5 können ziemlich grob aussehen. Schatten sind rechnerisch recht aufwendig und es sind nur schwerlich blendende Resultate zu erwarten, wenn das Spiel einen Frame im Idealfall in nur 16 ms rendern will.

Abgesehen von diesen hässlichen Elementen ist der allgemein makellose Look geradezu beispielhaft und er ist ein klarer optischer Sprung weit jenseits dessen, was wir seinerzeit in Gran Turismo 4 sahen. Doch das ist ja gewissermaßen Polyphonys Spezialität. Niedrigere Auflösung, 30 FPS, deutliche Clipping-Probleme und ein Framebuffer von niedrigerer Qualität ließen das erste GT ziemlich furchtbar aussehen, wenn man das superbe Gran Turismo 3 dagegen hielt. Hier gab es wir eine sehr viel höhere Auflösung, überlegene Modelle und eine verdoppelte Bildrate. Sehen wir hier also einen ähnlichen Sprung von GT4 zum jüngsten Teil der Serie?

Ein Generationensprung? Gran Turismo 4 vs. Gran Turismo 5

Beim Sprung von GT4 nach GT5 dreht sich alles um Auflösung, Beleuchtung und Modellierung. Das spiel vermittelt stark das Gefühl, dass Polyphony darauf aus war, während des Gameplays mehr und nahezu fotorealistische Autos zu liefern.

Um die optische Steigerung zu illustrieren, hier ein kurzer Vergleichsfilm. Hier fahren wir mit einem Mini Cooper S über die Tokio R264 Stadtstrecke und mit einem Lotus Elise 111R über die Clubman Special Stage. Pro Strecke gibt es zwei Clips, in denen wir versucht haben, so synchron wie möglich zu bleiben. Gran Turismo 4 läuft in einer vergleichsweise mageren 632x448-Auflöung. Der Sprung auf 1280x720 oder gar 1280x1080 ist für sich schon deutlich genug. Nimmt man noch die überlegene Beleuchtung, größere Draw Distances und verfeinerte Texturen dazu, dann ist klar, dass GT5 der Generationensprung ist, den man sich erhofft hat.

Allerdings muss man dazu anmerken, dass die Modellierung der Umgebungen sich deutlich verändert hat, vielleicht aus technischen und künstlerischen Gründen. In Sachen Zusammenstellung der Szenen gibt es Bereiche, in denen das PS2-Spiel sogar mehr Umgebungsobjekte bietet, wenngleich deren Details im Vergleich zum neuen Teil natürlich deutlich simpler sind.

Die Bildrate von GT4 ist allerdings unbestreitbar höher und Tearing ist zwar vorhanden, aber bei weitem nicht so ausgeprägt wie in GT5. Zuschauermengen scheinen an einigen Stellen auf der PS2 dichter zu sein, die niedrigere Auflösung bedeutet aber, dass deren Modelle sehr viel grobschlächtiger sein könnten. Zusätzlich ist es eine Erwähnung wert, dass die PS2-Architektur recht monströs ist, wenn es um Fillrate geht, und natürlich wirft die PS3 im 1080p-Modus einen um fast 400 Prozent höheren Pixel-Count auf den Schirm als das Vorgängermodell.

Gran Turismo 4 im 480p-Modus gegen GT5. Die gleichen Autos, die gleichen Strecken. Die niedrigere Auflösung und die Artefakte dieses eingebetteten Videos spielen GT4 ein wenig in die Karten, der Vergleich bleibt dennoch interessant.

Gran Turismo 5 erschien nur einen Monat vor GT4s sechstem Geburtstag. Polyphonys PS2-Meisterwerk debütierte in Japan am 28. Dezember 2004. Seither hat Polyphony drei weitere Veröffentlichungen zustande gebracht. Zwei davon waren kostenlos und alle gewissermaßen GT5-Demos in irgendeiner Hinsicht.