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Technik-Analyse: Gran Turismo 5

Digital Foundrys umfassendster Artikel

Performance-Analyse: 720p vs. 1080p vs. 3D

Widmen wir uns nun den Bildraten – ein weiterer wichtiger Teil des Gran-Turismo-Erlebnisses. In den Performance-Verlgeichen zwischen Xbox 360 und PS3 stellen wir für gewöhnlich ausgewählte, annähernd gleiche Gameplay-Szenen gegenüber, um euch ein allgemeines Gefühl für das Tempo der Engine zu geben.

Natürlich gibt es keine 360-Version, die hier zu vergleichen wäre, aber wir können sogar etwas Besseres machen: GT5 hat individuellen Support für 720p, 1080p und 3D. Indem wir diese Modi capturen und analysieren, können wir die Stärken und Schwächen der GT5-Engine besser verstehen.

Hier also ein Video-Zusammenschnitt zum Grübeln. Die zyanfarbene Linie und das Tearing-Info auf dem Graph repräsentieren die 720p-Performance. Die dunkelblaue Linie in der Mitte steht für den 1080p-Modus, während Tearing und Bildrate der 3D-Version als grüne Linie dargestellt werden.

Der 3D-Modus besteht aus einem einzelnen Frame fürs linke Auge oben und der Ansicht fürs rechte Auge darunter. Wenn sich Tearing also von oben nach unten bewegt, sieht man es erst auf dem linken und dann auf dem rechten Auge. Übersetzt auf den Tearing-Graphen bedeutet das: Alles oberhalb der 10-FPS-Linie bedeutet Tearing links, alles darunter Tearing rechts.

Eine Reihe von Clips: 720p gegen 1080p und 3D. Entsprechend sind drei Tearing-Kurven zu sehen. Von oben nach unten: 720p, 1080p und 3D.

Die Ergebnisse sind außergewöhnlich. Die allgemeine Performance ist Gran Turismo 5 Prologue beinahe unheimlich ähnlich. Und in identischen Situationen gibt es sogar niedrigere Bildraten und mehr Tearing als in Gran Turismo 4 auf der PS2. Bildraten-Einbrüche und Tearing sind deutlich sichtbar und hin und wieder recht abstoßend.

Interessanterweise schafft es der 1080p-Modus – mit 50 Prozent mehr Pixeln – noch sehr gut, Schritt zu halten. Manchmal ist er sogar schneller als der 720p-Modus. Wie ihr seht, ist die Performance beinahe durchgehend ziemlich synchron. Ja, es gibt ein kleineres Defizit bei der Performance (das in etwa bei zwei Frames pro Sekunde liegt) und hin und wieder gibt es mehr Tearing – für das menschliche Auge gibt es aber wenig, dass die beiden Spiele bei der Bildraten-Wahrnehmung trennt.

Wie ist das also möglich? Natürlich gibt es nicht nur bei der Auflösung einen Unterschied, sondern auch beim Anti-Aliasing. Vom 4x MSAA in 720p auf das 2x QAA der 1080p-Version überzugehen, hilft, die Lücke zu schließen. Ein anderer der unterscheidenden Faktoren wird im Pixel-Shading der Autos zu finden sein.

Der 3D-Modus ist natürlich eine komplett andere Geschichte. Polyphony Digital wollte hier keinerlei Kompromisse bei der Grafikqualität eingehen: Das Stereo-3D-Team von den Evolution Studios hat bereits einige Möglichkeiten aufgezeigt, die Performance von 3D-Spielen zu steigern, indem es dynamische Auflösungsänderungen oder detailärmere Modelle nutzte (MotorStorm: Pacific Rift nutzt in 3D beide Tricks). Polyphony hat dagegen für den Ansatz von WipEout HD entschieden: Den Look des Titels beizubehalten (abgesehen vom 4x MSAA) und stattdessen einen Treffer bei der Bidlrate einzustecken.

Anders als bei Wipeout HD ist die Bildrate allerdings nicht gelocked, was dem Spiel einen gewisses Zuckeln verleiht. Auf ihrem Tiefstpunkt liegt sie bei 18 FPS auf einer gut gefüllten Special Stage Route 7, während wir auf dem Nürburgring etwa 50 FPS erhalten. Gut möglich, dass wir die Bildrate auf Strecken aus dem Course Maker im Time Trial (um die anderen Wagen "aus dem Rennen" zu nehmen) bis zu 60 FPS sehen werden – effektiv ein Durchsatz von 120 FPS!

Das obige Video ist eine Sammlung von Ausschnitten aus diversen anderen Filmen. Ihr könnt sich euch ganz hier ansehen oder sie in hochwertigem 720p60 herunterladen. Zusätzlich gibt es das Compilation-Video, den Vergleich zwischen GT4 und GT5 sowie das Tageszeiten Rallye-Video für den Offline-Genuss.

Interessant ist auch, dass die Bildrate in 3D zwar ordentlich leidet, das Spiel aber immer noch deutlich besser aussieht als viele der 30-Hz-Racer da draußen. Auch verblüfft es, wie das Tearing für das menschliche Auge beinahe verschwindet. Bei WipEout HD war es deutlicher und bescherte einem außerdem ein seltsames Gefühl, wenn das Tearing nur auf einem Auge auftrat, was vermutlich an der stark variierenden Action auf dem Bildschirm lag. GT5 ist ein komplett anderer Fall. Die Action ist sehr viel langsamer und die Tatsache, dass das Tearing immer nur auf einem "Auge" auftreten kann, scheint die Bilder ineinander übergehen zu lassen, wodurch es kaum bemerkbar wird. Die niedrigere Bildrate sorgt außerdem dafür, dass die tatsächliche Anzahl an zerteilten Frames bedeutend niedriger ist.

Die Analyse der Toskana-Rallye-Strecke ermöglicht uns zusätzlich, die veränderlichen Tageszeiten und die extrem beeindruckende Beleuchtung zu begutachten.

Es ist recht einfach zu erklären, warum es in 3D ein Performance-Defizit gibt. Wahre Stereoskopie zu unterstützen, stellt die Entwickler vor viele Herausforderungen. Zunächst einmal ist da der rohe Pixel-Durchsatz und der erforderliche zusätzliche RAM für den größeren Framebuffer. Polyphony unterstützt eine 1280x1080-Auflösung für seinen 1080p-Modus, weshalb der Firma noch ein bisschen Platz bleibt, um den 1280x1470-Framebuffer des 3D-Modus zu unterstützen. Während viele Spielemacher hochskalieren würden, um das 3D machbar zu gestalten, sieht Polyphony diese Notwendigkeit nicht.

Die nächste Herausforderdung ist etwas schwieriger zu knacken. Dadurch, dass für 3D zwei ähnliche, aber sehr unterschiedliche Blickwinkel ausgegeben werden müssen, muss die Geometrie einer Szene – das Drahtgittermodell, wenn ihr so wollt – zweimal gerechnet werden. Mit den GT5-Autos, die angeblich über 100.000 Polygone über die Strecke schieben, sind das gewaltige Mengen an Vielecken, die doppelt gerechnet werden müssen, um echte Stereoskopie zu schaffen. Gewisse Elemente der Szenerie, wie zum Beispiel Shadow-Maps und Environment-Maps, können sich beide Blickwinkel teilen, aber Geometrie und Pixel-Durchsatz werden für die aktuelle Konsolengeneration immer eine Herausforderung bleiben.