Horizon Forbidden West: Der verbesserte Performance-Modus ist jetzt die beste Art zu spielen

Mit der Veröffentlichung von Patch 1.16 für Horizon Forbidden West wurden endlich die visuellen Probleme im 60-fps-Performance-Modus des Spiels behoben. Das macht ihn zu unserer neuen empfohlenen Spielweise auf der PS5 gegenüber dem 30-fps-Modus, den wir bei der Veröffentlichung bevorzugt haben. Um genau herauszufinden, welche Änderungen hinter den Kulissen vorgenommen wurden, haben wir mit Guerrilla Games gesprochen, die uns einige faszinierende Details über die Anti-Aliasing-Lösung des Spiels und ihre Veränderungen seit der Veröffentlichung verraten haben.

Was waren also die ursprünglichen Probleme im Hinblick auf die die Bildqualität des 60-fps-Performance-Modus? Kurz gesagt: Dieser Modus verlieh vielen Objekten ein schimmerndes Aussehen, während selbst der 30-fps-Modus mit höherer Wiedergabetreue eine andere Art von auffälligem Flimmern im Blattwerk zeigte. Patch 1.07 enthielt "Optimierungen an der Vegetation, um die Bildqualität im Performance-Modus zu verbessern", aber das hatte nur minimale Auswirkungen auf die endgültige Bildqualität. Viele waren mit dem Ergebnis unzufrieden.

Glücklicherweise hat Guerrilla mit Patch 1.16 deutlich bessere Ergebnisse erzielt. Wenn man sich Moos und Vegetation ansieht, die in der Launch-Version ein störendes Flimmern zeigten, scheint das Problem vollständig behoben zu sein. Das Bild ist in Bewegung stabil und sauber und das Flimmern ist praktisch vollständig verschwunden. Ähnlich verhält es sich mit dem problematischen roten Nebel, der in der Launch-Version offensichtliche visuelle Abweichungen aufwies und in Version 1.16 wesentlich kohärenter wirkt. Es scheint jedoch, dass der rote Nebel bei größeren Entfernungen nicht mehr sichtbar ist, er erscheint nur noch in der Nähe von Aloy. Letztlich ist die Verbesserung aber dramatisch, was genau hat sich also unter der Haube geändert?

Giliam de Carpentier, Senior Principal Tech Programmer bei Guerrilla Games, war so freundlich, eine sehr detaillierte Aufschlüsselung des Prozesses zu liefern: "Im neuen AA-Modus wird die Welt immer noch mit demselben abwechselnden Checkerboard-Muster gerendert, aber jetzt werden alte Daten auf andere Art wiederverwendet: Das alte System verwendete nur das aktuelle und das vorherige Roh-Rendering als Input für das AA, um eine native 1800p-Ausgabe in zwei Frames zu vervollständigen. Das neue System verwendet das aktuelle Roh-Rendering und die vorherige AA-Ausgabe als Input für das AA des neuen Frames. Das bedeutet, dass es sich immer noch in zwei Frames auf die Ausgabeauflösung einstellt, aber jetzt kann es auch Daten aus älteren Frames länger wiederverwenden, was nicht nur zu mehr Stabilität bei Bewegungen, sondern auch zu mehr Subpixel-Details führt."

"Dieses Konzept an sich ist nicht neu, aber es ist kompliziert, es richtig hinzubekommen und bringt oft eine Reihe von Artefakten mit sich, etwa Ghosting. In unserer vorherigen Implementierung wurde das aufgrund der begrenzten Wiederverwendung der alten Daten von vornherein verhindert, obwohl es dazu führte, dass die Pixel bei Bewegung stärker 'schimmern'. Die vorherige Implementierung ermöglichte es uns, alle Post-Processing-Effekte vor dem AA in Checkerboard-Auflösung durchlaufen zu lassen, was schneller ist als das anschließende Rendern dieser Effekte in der höheren Ausgabeauflösung, ohne dass es zu Ghosting-Artefakten käme."

"Die Umstellung auf eine neue AA-Technik, die alte Daten länger wiederverwendet, bedeutete, dass wir neue Tricks entwickeln mussten, die es uns ermöglichten, auch bei Effekten wie Bloom und Tiefenschärfe sauber und stabil zu arbeiten. Dazu gehörte die Verbesserung und Weiterverarbeitung der Bewegungsvektoren selbst sowie die Suche nach neuen Wegen, um die alten Daten besser zu verwerfen und gleichzeitig die tatsächliche Geometrie, der es an Subpixeln mangelte, über längere Zeiträume zuverlässiger und präziser darzustellen. Darüber hinaus haben wir einen schärferen benutzerdefinierten Custrom Reprojection Kernel sowie eine Ausgabeschärfung eingeführt, die sich mit der dynamischen Auflösung ändert, was dazu beiträgt, die aufgelösten Details deutlicher zu zeigen und visuelle Unterschiede in der dynamischen Auflösung effektiver zu bekämpfen."

Um es kurz zu machen: Horizon Forbidden West verwendet immer noch eine Rendering-Lösung mit Checkerboard-Muster, um ein Bild mit einer Auflösung von 3200x1800 zu erzeugen. Das Anti-Aliasing stützt sich auf die Daten des Eingangsbildes, um das endgültige Bild zu erstellen. In früheren Versionen wurden nur das aktuelle und das vorherige Rohbild (vor der Rekonstruktion) als Eingabe verwendet, um das endgültige Bild zu erstellen. Mit dem neuen Patch kombiniert der AA-Schritt nun den aktuellen Roh-Frame mit dem vorherigen vollständigen Anti-Aliasing-Frame. Die endgültige Ausgabe wird immer noch in nur zwei Frames stabilisiert, aber sie kann jetzt die Bilddaten aus früheren Frames länger nutzen, was dazu beiträgt, das Flimmern zu reduzieren und mehr Subpixel-Details zu erhalten. Wie bereits erwähnt, handelt es sich hierbei nicht um eine neue Technik, die allerdings einen Nachteil mit sich bringt: Je mehr Daten aus früheren Bildern verwendet werden, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass Ghosting entsteht, was weitere Arbeit vom Entwickler erfordert.

Im Zeitalter der "Next Generation"-Upscaling-Techniken gab es einige Verwirrung darüber, warum Guerrilla am Rendering im Checkerboard-Muster festhielt. Das Studio hat uns gerne die Gründe dafür genannt.

"DLSS 2.0, FSR 2.0 und Checkerboard-Rendering sind allesamt verschiedene Methoden, um weniger Pixel pro Frame zu rendern, als die tatsächliche Ausgabe hat, und dann mit der Zeit ein Ergebnis mit höherer Auflösung zu rekonstruieren", erklärt Giliam de Carpentier. "Das bedeutet, dass der Abstand zwischen den gerenderten Pixeln immer größer sein wird als der Abstand zwischen den Ausgabepixeln. Beim Rendering im Checkerboard-Muster bleibt der Abstand zwischen den Zeilen und Spalten im gerenderten Bild und im aufgelösten Bild jedoch gleich, was bedeutet, dass die meisten Kanten (die in der Regel entweder überwiegend horizontal oder vertikal verlaufen) nicht so leicht 'durch die Maschen fallen' und daher nicht so leicht in einem Bild komplett übersehen werden und im nächsten wieder sichtbar sind."

"Das Ergebnis sind Daten, die das Potenzial haben, dünne Ränder zuverlässiger stabil zu halten, die aber auch komplexer sind, um sie optimal zu nutzen. Die neue benutzerdefinierte AA-Lösung ist jedoch ein deutlicher Fortschritt bei der Ausschöpfung dieses Potenzials, da sie viel zuverlässiger zwischen Daten, die wiederverwendet werden können (um Flimmern zu reduzieren), und Daten, die zu unterschiedlich geworden sind (um Ghosting zu verhindern), unterscheidet. Und das gepaart mit unserer Checkerboard-kompatiblen Version von FXAA, um auch aus Einzelbilddaten das Beste herauszuholen."

Ich bin wirklich beeindruckt von den Änderungen, die Guerrilla vorgenommen hat, aber es ist erwähnenswert, dass die neue Anti-Aliasing-Technik auch im 4K-Qualitätsmodus zum Einsatz kommt. Um ehrlich zu sein, bin ich mir nicht sicher, ob mir der neue Look gefällt. Es stimmt zwar, dass der Flimmereffekt verschwunden ist, aber die neue Darstellung lässt die gestochen scharfe Präzision der vorherigen Version vermissen. Aber in Anbetracht der soliden Verbesserungen im 60-fps-Modus empfehle ich jetzt diesen zum Spielen.

Das ist es also, was sich mit diesem Update im Wesentlichen geändert hat und warum es eine Menge zusätzlicher Entwicklungsarbeit erforderte. Durch die Rekonstruktion des Bildes mit zusätzlichen Einzelbildern gibt es einfach mehr Informationen, mit denen man arbeiten kann, wenn es darum geht, das endgültige Ausgabebild zu produzieren, aber natürlich war der technische Aufwand für die Erstellung und Prüfung dieser Änderungen erheblich.

Neben diesen grafischen Änderungen haben die Entwickler auch zahlreiche Fehlerkorrekturen und sogar einige größere Änderungen an der Einführungssequenz im Spiel vorgenommen, in der Aloy ihre lange Reise antritt. Hier wurde die Kameraführung angepasst, die Position und Intensität der Beleuchtung modifiziert und sogar die Farbabstufung verändert. Diese Änderungen beschränken sich nicht nur auf die Einführungssequenz, sondern betreffen auch einige der Szenen, die wir zum Testen verwendet haben, und gehen über die Anti-Aliasing-Verbesserungen hinaus.

Abgesehen von den erwähnten Änderungen an der Grafik hat Guerrilla das Spiel seit der Veröffentlichung auch erheblich optimiert, wie Giliam de Carpenter verrät: "Das Team hat nach der Veröffentlichung viel Zeit damit verbracht, herauszufinden, wie wir mehr Leistung aus der PS5 herausholen können. Besonders in Bezug auf das dynamische Auflösungssystem, um uns Spielraum zu verschaffen, um sowohl die Qualität als auch die effektive Auflösung zu verbessern und den Weg für dieses Update zu ebnen. Einige dieser Optimierungen waren bereits in früheren Patches enthalten und auch in diesem Patch wurden neue eingeführt."

Es ist selten, dass ein Spiel nach der Veröffentlichung so massiv überarbeitet wird, daher verdient das Team von Guerrilla ein großes Lob dafür, dass es auf die Bedenken der Spielerinnen und Spieler eingegangen ist. Das Studio hätte das Spiel in Ruhe lassen können, aber stattdessen haben sie sich die zusätzliche Zeit genommen, um an einer neuen Lösung zu arbeiten, die das Spiel dramatisch verbessert und gleichzeitig andere Verbesserungen auf breiter Front einführt. Guerrilla hat sogar erklärt, dass man daran arbeitet, VRR-Unterstützung und einen 40-fps-Modus hinzuzufügen, der den Unterschied zwischen der Klarheit des 30-fps-Modus und den schnelleren Reaktionen des 60-fps-Modus ausgleichen soll. Das könnte ein weiterer großer Schritt nach vorne für ein Spiel sein, das bereits jetzt einer der bestaussehenden Titel der aktuellen Konsolengeneration ist.

Im englischen Original von John Linneman, Senior Staff Writer, Digital Foundry