Technik-Analyse: Rise of the Tomb Raider - Digital Foundry

In dieser Woche erscheint Rise of the Tomb Raider für die Xbox One und damit ein Jahr vor dem 20. Geburtstag der Reihe. Es ist ein Franchise mit turbulenter Vergangenheit, aber mit dem Reboot aus dem Jahr 2013 konnte Crystal Dynamics das Franchise im großen Stil zurück ins Rampenlicht rücken. In seiner langen Geschichte war aber nahezu jedes von Lara Crofts Abenteuern auch auf einer PlayStation-Plattform erhältlich. Es war nie exklusiv, aber Millionen von Spielern verbinden Croft und ihre Freunde mit Sonys Plattformen. Nachdem Microsoft im letzten Jahr die Zeitexklusivität für Rise of the Tomb Raider ankündigte, waren die Reaktion darauf nicht gänzlich positiv, um es mal freundlich auszudrücken.

Betrachtet man das Ganze aus Sicht der Entwickler, zeigt sich ein anderes Bild: Durch den Fokus auf eine einzelne Plattform verläuft der Entwicklungszyklus fokussierter und sollte in der Theorie zu einem ausgefeilteren Spiel führen. Da Crystal sich ausschließlich auf die Xbox One konzentrierte, wurde Tomb Raider plötzlich zu einem Projekt, das mit anderen First- und Second-Party-Entwicklern konkurriert und es war zum jetzigen Zeitpunkt nicht nötig, sich um mehrere Versionen des Spiels zugleich kümmern zu müssen. Die wichtigen, noch verbleibenden Fragen sind also relativ simpel: Kann Rise of the Tomb Raider die Art von Spielerlebnis bieten, wie es sonst nur First-Party-Titel tun? Und hat die Entscheidung, das Spiel auch für die Xbox 360 zu veröffentlichen, einen Einfluss auf das Endresultat auf der Xbox One?

Im Kern basiert Rise of the Tomb Raider auf der Foundation Engine, die Crystal Dynamics nun schon seit Jahren weiterentwickelt. Über mehrere Konsolengenerationen hinweg erzielte man damit exzellente Resultate und auf der Xbox One bringt diese Engine eine ganze Reihe neuer Features mit sich. Dazu zählen ein physikbasiertes Materialsystem, bildbasierte Beleuchtung, verformbarer Schnee, eine verbesserte Haar-Simulation und mehr. Es ist ein handwerklich wundervolles Spiel mit vielen Details in jeder Szene, aber nicht immer in einer solchen Feinheit, wie wir es uns erhofft haben.

Der Ansatz beim visuellen Design von Rise of the Tomb Raider ist dahingehend interessant, dass sich der Großteil der Veränderungen und Verbesserungen an der Engine primär auf die Verfeinerung der Präsentation konzentriert. Das Spielerlebnis profitiert von einer höheren Detailfülle, aber es ist auch klar, dass das Spiel ansonsten sehr dem Vorgänger ähnelt. Das hier ist eine Evolution von Tomb Raider, aber eine, die besser aussieht als jede andere Spiel in diesem Franchise zuvor.

Die Frage ist: Hat es Crystal Dynamics mit diesen neuen Rendering-Techniken geschafft, die Stärken der Plattform zu nutzen und etwas abzuliefern, was optisch wirklich bis an die Grenzen geht? Welchen Preis haben diese neuen Features und wie beeinflussen sie das Spielerlebnis? Fangen wir mit einem genaueren Blick auf die verschiedenen Features an, die die Xbox One zu ihrem Vorteil nutzen und etwas entstehen lassen, das sich angemessen nach „next-gen“ anfühlt.

The Cutting-Edge Tech of Rise of the Tomb Raider

• TressFX: Rise of the Tomb Raider führt die neueste Generation von TressFX ein und es sieht in Bewegung exzellent aus. TressFX ist eine Haar-Rendering-Lösung, die tausende individuelle Haarsträhnen nutzt. Diese Strähnen werden von Master-Strähnen kontrolliert, die das Verhalten der Haar in verschiedenen Situationen bestimmen. Das bedeutet etwa, dass das Haar wild im Wind flattern kann, im Wasser schwebt oder realistisch herabhängt, wenn es nass ist. Mit der Implementierung in diesem Spiel gelingt es, das manchmal fehlerhafte Verhalten, das man im letzten Teil sehen konnte, zu minimieren.
• Charakter-Rendering: Neben dem wundervoll gerenderten Haar bieten die Charaktermodelle außerdem ein sehr realistisches Skin-Shading und -Rendering sowie realistische Kleidungsmaterialien. Für Gesichter nutzt man eine volle Lichtstreuung unter der Hautoberfläche inklusive Rückstreuung, um für eine realistischere Darstellung von Licht auf der Haut zu sorgen. Das zeigt sich besonders in den wunderschön umgesetzten Echtzeit-Zwischensequenzen, aber auch im restlichen Spiel.
• Materialeffekte: Lara verbringt einen großen Teil der Zeit in matschigen Gegenden oder auf schneebedeckten Gipfeln, daher ist es nur logisch, dass Crystal Dynamics ein System implementiert, mit dem sich diese Umgebungen auch auf dem Hauptcharakter zeigen. Laras Charaktermodell kann sowohl auf der Haut als auch auf der Kleidung Blut-, Wasser- Schnee- und Schmutzeffekte darstellen. Diese Effekte können individuell untereinander kombiniert und angepasst werden, woraus eine sehr realistische Darstellung resultiert. Davon profitiert wiederum der Erkundungsaspekt des Spiels, indem man Lara direkter mit der jeweiligen Spielumgebung verknüpft.
• Verformbarer Schnee: Rise of the Tomb Raider nutzt an mehreren Locations verformbaren Schnee. Realisiert hat man das mithilfe von adaptiver Tessellation im Zusammenspiel mit Normal und Height maps. Das Gitter, aus dem der Schnee besteht, variiert im Hinblick auf die geometrische Dichte auf Basis der Entfernung zur Kamera, was bei normalen Gameplay-Perspektiven in einem glatteren Mesh resultiert. In diesen Gebieten variiert die Schneetiefe zum Teil sehr stark und Laras Animationen passen sich auf natürliche Art und Weise daran an. Leider kommt dieser verformbare Schnee nicht in jedem Schneegebiet zum Einsatz. Die Gebirgsregion nach der sowjetischen Anlage ist zum Beispiel von Schnee bedeckt, aber überwiegend wird dieser Effekt hier nicht genutzt. Aber wenn es funktioniert, ist es vielleicht die beste Implementierung eines verformbaren Materials, die wir bislang gesehen haben.
• Vorgerenderte Effekte: Eine der interessantesten Techniken in Rise of the Tomb Raider ist die Darstellung flüssiger Dynamik in mehreren wichtigen Sequenzen. Dies erreicht man durch eine einzigartige Verknüpfung von Echtzeit-Grafik mit vorgerenderten Effekten. Die Schneelawine zu Beginn des Spiels oder das Wasser, das aus einem Tempel in Syrien herausströmt, nutzen diesen Effekt sehr effektiv. Die Effekte werden so nahtlos integriert, dass nicht unmittelbar klar wird, dass wir es mit mit etwas Vorgerendertem zu tun haben. Die einzige Einschränkung ist, dass solche Effekte nicht so einfach in Sequenzen koexistieren können, in denen der Spieler die Kontrolle hat.

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• Echtzeit-Zwischensequenzen: Die Zwischensequenzen in Rise of the Tomb Raider zählen zu den optischen eindrucksvollsten Momenten im Spiel. Der Mix aus natürlichen Bewegungen, hochqualitativen Post-Effekten und realistischen Materialien hilft diesen Sequenzen wirklich sehr. Schauspieler und Schauspielerinnen wurden mit dem Mova-Performance-Capture-System aufgenommen, das ein Farbsystem anstelle der üblichen weißen Bälle verwendet, um Bewegungen zu verfolgen. Diese Daten werden dann in die Engine übertragen, die Blendshapes statt der traditionellen Knochenstruktur verwendet. Bei den Blendshapes werden wichtige Ausdrücke in individuelle Formen aufgeteilt, die man in verschiedenen Kombinationen animieren kann, was zu einer sehr natürlichen Performance führt. Das Resultat ist ziemlich beeindruckend und zeigt uns einige der feinsten Zwischensequenzen, die wir bislang gesehen haben.
• Volumetrisches Licht: Rise of the Tomb Raider nutzt von Anfang bis Ende eine Fülle an volumetrischen Lichtern. Dabei wird eine Voxel-Methode verwendet, die der von Killzone: Shadow Fall ähnelt. Jedes Licht wird spät im Rendering-Prozess anhand einer asynchronen Berechnung generiert. Diese Lichter erscheinen in zahlreichen verschiedenen Situationen, von Sonnenstrahlen bis zu hin zu dichtem Nebel. In vielen Fällen kombiniert man das volumetrische Licht mit Screen-Space-Lichtschächten, um einige sehr dramatische Szenen zu erschaffen.
• Motion Blur: Hochqualitatives, objektbasiertes Motion Blur ist einer unserer liebsten visuellen Effekte und Tomb Raider hat eine Menge davon zu bieten. Die Zahl der Samples ist hoch und betrifft gleichermaßen Objekte wie Kamerabewegungen, wodurch sehr flüssige Bewegungen entstehen. Es ist ein wichtiges Feature, das im 2013 veröffentlichten Tomb Raider fehlte und dabei hilft, ein sehr viel filmreifes Spielerlebnis zu erschaffen.
• Animationsebenen: Lara verfügt nun über eine sehr viel größere Auswahl an Animationen und alle davon lassen sich miteinander kombinieren, um feinere, überlagerte Bewegungen zu erzeugen. Die Animationen gehen so nahtlos ineinander über, dass trotz der vielen Aktionen, die der Spieler ausführen kann, eine sehr konsistente Präsentation entsteht.
• Prozedurale Musik: Durch die Nutzung einer Middleware-Lösung von Intelligent Music Systems bietet Rise of the Tomb Raider eine fantastische Auswahl an höchst dynamischer Musik im ganzen Spiel. Anstatt einfach zuvor aufgenommene Audio-Streams ineinander übergehen zu lassen, kann diese Technik in Echzeit Musik generieren, die sich dynamisch anhand der Daten verändert, die vom Komponisten des Spiels erstellt wurden. Im Kampf mit einem Wolfsrudel fanden wir es besonders beeindruckend, wie sich die Musik anhand der Entfernung der Tiere aufbaut. Auf größere Entfernung ist die Musik langsam und konzentriert sich auf leichte Perkussion, aber sobald die Wölfe zum Angriff übergehen, baut sich die Musik in dramatischer Weise auf. Es ist eine unglaublich beeindruckende Lösung für die dynamische Musik, die im Spiel wirklich wunderbar funktioniert.

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• Bildqualität: - Rise of the Tomb Raider läuft hauptsächlich mit 1920x1080 Bildpunkten samt Post-Process Anti-Aliasing. Während der Zwischensequenzen wird die Auflösung auf 1440x1080 reduziert. Leider kann die Kantenglättung im Zusammenspiel mit den Assets nicht mit der Menge an Details auf dem Bildschirm mithalten. Deutlicher Sub-Pixel Break-up und schimmernde Kanten sind in vielen der Szenen zu verzeichnen. Weiterhin entdeckten wir ein wiederkehrendes Artefakt, durch das Pixel entlang bestimmter Kanten deutlich niedriger aufgelöst wirken als im Rest des Spiels. Nur um euch eine bessere Vorstellung davon zu verleihen, wie die niedrigere Auflösung in Zwischensequenzen auch auf die Spielbarkeit auswirkt, haben wir zwei Bilder geknipst, die genau das verdeutlichen. Das erste Bild wurde geschossen, just als die Zwischensequenz die Kontrolle wieder an den Spieler übergab und für einen Moment noch in 1440x1080 renderte. Nur einen Frame später schaltet das Spiel auf 1920x1080 um. 1440x1080 mit einer besseren Anti-Aliasing-Lösung wäre vielleicht die bessere Wahl gewesen?
• Bildrate: Rise of the Tomb Raider zielt auf 30 FPS mit adaptivem V-Sync ab und erreicht dieses Ziel recht häufig. Dennoch stießen wir auf reichlich Szenen, in denen diese Bildrate nicht erreicht wurde und wir stattdessen Stottern und zerteilte Frames im oberen Bilddrittel zu sehen bekamen. Ebenfalls bemerkten wir Performance-Einbrüche im Kampf, obwohl diese Einbrüche auch in Szenen ohne jegliche Gegnerbeteiligung oder anderweitige Figuren auf dem Bildschirm auftreten können.
• Eingabe-Latenz: Ein Problem, das uns das gesamte Spiel über Probleme bereitete, war die verzögerte Reaktion auf unsere Eingaben. Bevor wir uns an diesen Titel setzten, kehrten wir zu Tomb Raider auf PS3 und PlayStation 4 zurück und mussten schließlich feststellen, dass sich Rise of the Tomb Raider weniger direkt anfühlt. Das Zielen gemahnt dadurch etwas schwerfälliger und schwieriger, tatsächlich fühlt es sich beinahe an, als schiebe man die Kamera, anstatt sie direkt kontrollieren. Es ist beim Erkunden oder Rätsellösen absolut kein Problem, aber der Kampf leidet ein wenig darunter.
• Materialien: Rise of the Tomb Raider wechselte auf einen physikbasierten Renderer, aber die Resultate lassen etwas zu wünschen übrig. Verglichen mit seinen Zeitgenossen lassen die Materialien schlicht den Realismus vermissen, den wir gewohnt sind. Während Stoff, Schnee und Eis durchaus überzeugen, sieht in unseren Augen viel von dem Stein und Holz nicht richtig aus. Indirekte Beleuchtungsbedingungen scheinen oft unnatürlich, obwohl Crystal Dynamics auf Image-Based Light Probes baut. Specular Highlights verhalten sich ebenfalls unrealistisch.

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• Schattenqualität: Dieses Spiel verwendet Sample Distribution Shadow Maps - eine Technologie, die darauf ausgelegt ist, weiche Übergänge zwischen einzelnen Schattenpartien zu ermöglichen. Das funktioniert auch wie gedacht und lindert viel von der Artefaktbildung, die man typischerweise entlang einer Schattenkaskade beobachtet. Aber die tatsächliche Auflösung der Shadow Maps ist viel zu niedrig. In vielen Bereichen sind die Schatten sehr pixelig, und zwar in einem Maße, das das ansonsten einheitliche Gesamtbild dieser Welt stört.
• Abgeschaltetes Motion Blur: Eines der bizarrsten Probleme, die uns in diesem Spiel begegneten, hat mit dem fantastischen Motion Blur des Spiels zu tun. In einigen anspruchsvolleren Szenen schaltete sich das einfach ab. Wenn das passiert, wird die abfallende Bildrate in diesen Bereichen gefühlt noch weiter verstärkt. Wir haben festgestellt, dass das Motion Blur die Performance ein wenig strapaziert, indem wir einen Bereich mit angeschalteten und abgeschaltetem Motion Blur durchliefen. Aber sofern dies kein Bug ist, sondern eine bewusste Entscheidung der Entwickler, finden wir, der Effekt sollte häufiger aktiviert sein. Den Feind in 25 FPS mit Tearing und ohne Motion Blur anzugehen, ist nicht gerade das, was wir als "flüssig" bezeichnen würden.
• Ambient Occlusion: Rise of the Tomb Raider nutzt eine intern entwickelte Ambient Occlusion, die als Broad Temporal Ambient Obscurance bezeichnet wird. In vielen Fällen funktioniert das ausgezeichnet, aber wir hatten in zweierlei Hinsicht leichte Probleme damit. Zum einen gibt es an vielen Objekten deutlich erkennbare Umrandungen zwischen dem Kontaktschatten und dem eigentlichen Objekt, die wir unschön fanden. Zweitens entstehen selbst an Objekten, die sich in einiger Entfernung von einer anderen Oberfläche befinden, noch blob-artige Kontaktschatten, die unnatürlich anmuten. Glücklicherweise bleibt der Effekt auch in Bewegung noch stabil, anders als viele weniger aufwendige Lösungen.

Rise of the Tomb Raider Xbox One Frame-Rate Test

Mit den gewaltigen Verbesserungen an der Engine der letzten Generation fühlt sich Rise of the Tomb Raider unterm Strich wie ein echter Schritt nach vorn in Sachen Rendertechnologie an. Die zu Grunde liegende Technik ist sehr leistungsstark und erzeugt ein eindrucksvolles Spiel mit riesigen, dicht bevölkerten Umgebungen. Die Güte der Charakterdarstellung, die großartigen Animationen und Interaktionen mit der Umgebung helfen dabei, dass der Spieler eine tiefere Bindung mit der Umgebung eingeht. Die verbesserte Beleuchtung und Effekte unterstützen eine nuanciertere Präsentation.

Trotzdem ist es klar, dass sowohl die Bildqualität als auch die Performance nicht unbedingt dort sind, wo man sie eigentlich gern sähe, und das nimmt einem eigentlich wunderschönen Spiel etwas von seinem Glanz. Die 1080p zu schaffen, ist wichtig, aber ohne hochwertiges Anti-Aliasing ist das Bild am Ende stellenweise lange nicht optimal, egal, welche großartige Dinge das Spiel an anderen Orten leistet. Überraschenderweise liefern unterhalb nativer HD-Auflösung laufende Spiele wie Ryse tatsächlich ein besseres Bild, obwohl sie weniger Bildpunkte auf die Mattscheibe bringen. Die reine Menge an Pixeln ist schließlich nur eine Facette der Präsentation. Die Tatsache, dass die Performance oft ein wenig instabil wirkt, unterstreicht da nur die Möglichkeit, dass das Spiel unter dem Push in Richtung 1080p auf der Xbox One ein bisschen zu leiden hatte.

Rise of the Tomb Raider ist im Kern jedoch ein großartiges Spiel und es ist eindeutig, dass die Verbesserungen deutliche positive Auswirkungen auf das Spielerlebnis haben. Was fasziniert, ist, wie nah die Xbox-360-Version an der Xbox-One-Fassung zu sein scheint, ausgehend von dem Material, das uns vorliegt. Unter Nixxes' Regie sieht Rise of the Tomb Raider für 360 der Current-Gen-Fassung in vielerlei Hinsicht überraschend ähnlich. Wir planen, uns in der nahen Zukunft eingehender mit diese Version zu befassen. Die ersten Eindrücke legen in jedem Fall nahe, dass das hier auf beiden Plattformen ein spielenswerter Titel wird.

Am Ende des Tages ist das hier immer noch ein sehr ausgereifter Serieneintrag, der auf dem aufbaut, was das letzte Spiel zu einem so unterhaltsamen machte. In Sachen Gameplay stößt es zwar keine neuen Next-Gen-Türen auf, aber allein die optischen Upgrades sind den Eintrittspreis zu einem zweifellos spaßigen Titel wert.