Entwickler ignorieren diese revolutionäre PC-Gaming-Technologie, und es ist nicht DLSS

Variable Rate Shading, oder VRS, ist ein wichtiges Stück Grafiktechnologie, das PC-Spiele in den letzten drei Jahren weitgehend ignoriert haben. Es funktioniert auf allen modernen AMD- und Nvidia -Grafikkarten und hat ein einfaches Ziel: Die Leistung um bis zu 20 % zu verbessern, ohne dass die Bildqualität spürbar abnimmt.

Klingt erstaunlich, oder? Nun, es gibt einen Grund, warum Sie wahrscheinlich noch nicht viel davon gehört haben. Die letzten paar Jahre haben sich auf Nvidias Deep Learning Super Sampling (DLSS) und AMDs FidelityFX Super Resolution (FSR) als die leistungssparenden Champions der modernen Grafik-Ära konzentriert. Und obwohl sie das Beste für das Geld des Spieleentwicklers bieten, ist VRS ein ebenso beeindruckendes Tool, das leider zu wenig genutzt wird.

Schattierung mit variabler Rate: Nicht neu

VRS ist nicht neu – der Blogbeitrag von Microsoft , der die Funktion in DirectX 12 ankündigt, ist über drei Jahre alt. Wenn Sie nicht vertraut sind, ändert VRS die Auflösung, mit der Shader innerhalb einer Szene angewendet werden. Es ändert nicht die Auflösung des Spiels; VRS erlaubt einfach benachbarten Pixeln, einen Shader zu teilen, anstatt dass die GPU redundante Arbeit leistet.

Wenn beispielsweise eine Ecke einer Szene ohne viele Details in Schatten gehüllt ist, muss Ihre Grafikkarte die Licht-, Farb- und Texturwerte nicht für jedes Pixel berechnen. Es kann einigen Ärger ersparen, indem es sie zusammengruppiert – vier Pixel in einem 2×2-Raster können extrem ähnliche Schattierungswerte haben, sodass VRS eingreift, um die Leistung zu optimieren, indem es nur einen Shader berechnet und auf den Rest des Rasters anwendet. Die Größe des Rasters ist die Schattierungsrate, und mehr Pixel in einem Raster bedeuten eine niedrigere Schattierungsrate.

Diese kleine Änderung kann einen großen Unterschied in der Leistung machen. In Gears Tactics bei 4K bot VRS beispielsweise eine Steigerung meiner durchschnittlichen Bildrate um 22,9 %. Das ist das beste Beispiel, aber Resident Evil Village zeigte auch eine Steigerung meiner durchschnittlichen Framerate um 9,8 %, während Hitman 3 eine solide Steigerung um 8 % bot. Und die Idee hinter VRS ist, dass es beim Einschalten nicht zu unterscheiden ist und im Wesentlichen kostenlose Leistung bietet.

Es gibt nur eine kleine Anzahl von Spielen, die VRS auf dem PC unterstützen, obwohl es älter als drei Jahre ist. Ich werde dieses Problem später in dieser Kolumne ansprechen, aber das dringendere Problem ist, wie VRS von den wenigen Spielen verwendet wird, die es unterstützen.

Es gibt zwei Eimer für VRS: Einen, der es wie ein revolutionäres Teil des Kits aussehen lässt, das kostenlose Leistung bietet, und einen anderen, der es wie ein Feature aussehen lässt, das mehr schadet als hilft.

Zwei VRS-Welten

Microsoft hat zwei Ebenen von VRS in DirectX 12 Ultimate : Die treffend benannte Ebene 1 und Ebene 2. Ebene 1 VRS ist die häufigste Technik, die Sie in Spielen finden, und das ist der Kern des Problems. Diese Ebene befasst sich nicht mit einzelnen Pixeln und wendet stattdessen unterschiedliche Schattierungsraten auf jeden Zeichenaufruf an. Wenn beispielsweise Hintergrundobjekte gezeichnet werden sollen, haben sie möglicherweise eine Schattierungsrate von 2 × 2, während im Vordergrund gezeichnete Objekte eine Schattierungsrate von 1 × 1 haben.

Tier 2 VRS ist das, was Sie wollen. Dies ist weitaus detaillierter und ermöglicht es dem Entwickler, innerhalb eines Ziehungsaufrufs zu schattieren. Das bedeutet, dass ein Teil eines Modells beispielsweise eine Schattierungsrate von 2 × 2 haben kann, während ein detaillierterer Bereich auf demselben Modell 1 × 1 verwenden könnte. Tier 2 VRS ist ideal, da es dem Entwickler ermöglicht, sich auf die Details zu konzentrieren, die wichtig sind, um jedes Quäntchen Leistung herauszuholen.

Das Problem: Selbst unter den wenigen Spielen, die VRS unterstützen, verwenden die meisten nur Tier 1. Resident Evil Village, das neueste Spiel, das ich mir angesehen habe, verwendet Tier 1 VRS. Wie sich das auf die Bildqualität auswirkt, können Sie oben sehen, wo Sie Pixel im Schnee erkennen können, während Tier 1 VRS alles ein paar Meter von der Kamera entfernt zusammenfasst.

Vergleichen Sie das mit Gears Tactics, das Tier 2 VRS unterstützt. Es gibt einen kleinen Qualitätsunterschied, wenn auf fast 200 % gezoomt wird, aber es sieht viel besser aus als Tier 1. Sie können einen Unterschied erkennen, wenn die beiden nebeneinander und vergrößert sind, aber stellen Sie diese beiden Bilder Rücken an Rücken ein Ein Blindtest, und Sie würden keinen Unterschied feststellen können. Ich konnte es sicher nicht.

Kostenlose Leistung für praktisch keinen Verlust der Bildqualität ist eine große Sache, aber zumindest auf dem PC ist VRS nicht so viel im Gespräch, wie es sein sollte (geschweige denn die Diskussion zwischen Tier 1 und Tier 2). Auch nach dem Verschieben von Gears Tactics und Gears 5 auf Tier 2 VRS sind die Entwickler nicht auf den leistungssparenden Zug aufgesprungen. Stattdessen hat sich VRS hauptsächlich auf die begrenzten Leistungsbudgets von Konsolen konzentriert, und es gibt eine bestimmte Konsole, die die Funktion zurückhält.

Eine Konsolenblockade

Der Grund, warum VRS in zwei Varianten erhältlich ist, ist, dass Tier 2 bestimmte Hardware benötigt, um zu funktionieren. Nvidias RTX-Grafikkarten und AMDs RX 6000-GPUs haben Hardwareunterstützung, ebenso wie die Xbox Series X. Ältere Grafikkarten und die PlayStation 5 nicht . Stattdessen verwenden sie eine softwarebasierte Version von Tier 1 VRS, falls diese überhaupt im Spiel verfügbar ist.

Entwickler, die an plattformübergreifenden Titeln arbeiten, konzentrieren sich in der Regel auf den kleinsten gemeinsamen Nenner, nämlich Tier 1 VRS. Es gibt nur wenige Entwickler, die sich Mühe gegeben haben, Tier 2 VRS auf unterstützter Hardware zu unterstützen (id Software verwendet beispielsweise Tier 2 VRS auf Doom Eternal für die Xbox Series X), aber die überwiegende Mehrheit moderner AAA-Spiele auch nicht VRS nicht unterstützen oder diesen Tier-1-Ansatz verwenden.

Wie Gears Tactics zeigt, bietet eine ordentliche Tier-2-Implementierung vom Entwickler die beste Bildqualität und Leistung. Es stimmt, dass DLSS und FSR Entwicklern eine einfache Lösung bieten, um die Leistung von PC-Spielen zu verbessern. Aber ein richtiges VRS der Stufe 2 kann eine Steigerung von etwa 20 % bei kaum einem Unterschied in der Bildqualität darstellen, und das ist zu gut, um es zu ignorieren.

Dieser Artikel ist Teil von ReSpec – einer fortlaufenden zweiwöchentlichen Kolumne, die Diskussionen, Ratschläge und ausführliche Berichte über die Technologie hinter PC-Spielen enthält.