Nvidia RTX und DLSS in Cyberpunk 2077 – Es werde Licht (und Schatten)

Nvidia RTX und DLSS in Cyberpunk 2077 – Es werde Licht (und Schatten)

Cyberpunk 2077 ist endlich seit einigen Wochen erhältlich und derzeit in aller Munde. Leider nicht immer aufgrund seiner inhaltlichen Qualität, denn allerlei Bugs sorgen bei vielen Gamern noch für Verärgerung. Ein Feature, das bislang aber durchgehend gelobt wurde, ist Raytracing.

Nach der Ansicht vieler Gaming-Journalisten ist CD Projekt Red sogar die bisher beste Implementierung von natürlichem Licht in einem Spiel gelungen. Warum das so eine große Sache ist, was Raytracing genau macht und wie ihr mit dem leistungshungrigen Feature am besten zocken könnt, erfahrt ihr hier.

Was ist Raytracing?

Raytracing ist keine neue Technologie. In animierten Filmen kommt sie bereits seit Jahrzehnten zum Einsatz. Allerdings werden diese auch auf riesigen Render-Farmen Bild für Bild berechnet – was sehr aufwändig ist und lange dauert. Raytracing stellt nämlich den natürlichen Weg von Lichtstrahlen dar. Aber Licht hört nicht auf sich zu verteilen, wenn es auf ein Objekt trifft, sondern wird diffundiert. So springen Lichtstrahlen quasi im Raum umher und geben unserer Realität ihren unverwechselbaren Look.

Minecraft Nvidia RTX Ray Tracing Beta 1

Selbst Minecraft sieht mit RTX richtig gut aus

Auch wenn alternative Tricksereien zur Lichtdarstellung von Video-Games mittlerweile gut beherrscht werden, unser Gehirn merkt es einfach sofort, wenn sich Licht in einer Umgebung unnatürlich verhält. Dementsprechend ist Real-Time-Raytracing auch so etwas wie der heilige Gral der Lichtdarstellung in Spielen. Denn es bringt uns schlichtweg deutlich näher an das physikalisch korrekte Verhalten realen Lichts heran. Bis Nvidia das Feature aber 2018 mit der RTX 2000er-Reihe vorstellte, war eine Echtzeitberechnung von Licht zu leistungshungrig, um sie ernsthaft in Spielen zu implementieren.

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Nvidia löste dieses Problem durch den Einsatz dedizierter Recheneinheiten. Die RTX-Cores wurden also speziell für die Berechnung von Lichtstrahlen und ihrer Interaktion mit der Umgebung entwickelt. Auch wenn dadurch die Chip-Größe ab „Turing“ (RTX 2000) zunahm, war diese Implementierung dennoch deutlich effizienter als über klassische universelle Recheneinheiten. Mit „Ampere“, bzw. der RTX 3000er-Reihe wurden die RTX-Cores nochmal deutlich verbessert.

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Trotzdem bleibt Raytracing eine enorm leistungshungrige Angelegenheit. Auf dem absoluten Top-Modell Nvidia GeForce RTX 3090 sind in 4K-Auflösung und maximalen Raytracing-Effekten nur noch etwa 24FPS drin. Und wir reden hier von einer brandaktuellen Grafikkarte für ca. 1600 Euro. Kleinere Modelle, wie die RTX 3060 Ti, liefern sogar nur noch einstellige Bildraten ab. Also was tun, um RTX in all seiner Güte flüssig zu erleben?

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DLSS ist die Zukunft – und rettet schon heute die Performance

Raytracing bleibt trotz spezieller RTX-Cores also extrem leistungshungrig – gerade in hohen Auflösungen wie 4K. Doch genau für diesen Anwendungsfall hat Nvidia DLSS entwickelt. DLSS bedeutet ausgeschrieben Deep Learning Super Sampling und beschreibt einen KI-Algorithmus, der das Bild aus einer niedrigeren Auflösung heraufberechnet. Von 1440p zu 4K wächst die Auflösung (und damit verbundene Rechenlast) immerhin um das 2,25-fache. DLSS sorgt nun dafür, dass euer Bild so scharf oder teilweise sogar schärfer als die native 4K-Version aussieht – dabei aber deutlich weniger Leistung frisst.

2 Cyberpunk 2077 (C) 2020 by CD Projekt RED 4K RTX Psycho DLSS Quality

DLSS Qualität ist genauso gut oder teilweise sogar besser als die native 4K-Auflösung. Gerade kleine Details werden vom Algorithmus sauber hochgerechnet und gewinnen dadurch an Schärfe. Nebenbei spart ihr knapp 78% an Leistung ein.

Nvidia hat hier durch das Training des KI-Algorithmus mit der Zeit enorme Fortschritte gemacht. Auch hierfür kommen wieder besondere Recheneinheiten zum Einsatz, die sogenannten Tensor-Cores. Mit der GeForce RTX 3090 könnt ihr somit auf maximalen Details zwischen 40 und 50 Bilder/Sekunde erreichen.

Cyberpunk 2077 (C) 2020 by CD Projekt RED 4K RTX Psycho DLSS Vergleich Off

Zum Vergleich das native 4K-Bild

Die RTX 3060 Ti kommt mit DLSS auf „Auto“ ebenfalls auf spielbare Bildraten in 4K und besonders in 1440p. Mit dem Performance-Modus holt ihr gegenüber der Einstellung „Qualität“ nochmals ca. 33% an Leistung heraus, erkauft euch diese aber mit einem deutlich verwascheneren Bild.

1 Cyberpunk 2077 (C) 2020 by CD Projekt RED 4K RTX Psycho DLSS Balanced

DLSS Balanced ist ein guter Mittelweg, für ein Bild das annähernd die Schärfe des nativen 4K-Bilds erreicht und dabei die Grafik-Ressourcen gegenüber Quality nochmal knapp 20% schont.

Wir würden euch in allen Fällen „Balanced“ oder „Qualität“ empfehlen. Nur wenn die Bildrate unbedingt gen 60 FPS zeigen muss wird „Performance“ oder „Auto“ zur Alternative. Von Ultra-Performance ist hingegen eher abzuraten. Das Bild wird hier oftmals zu verwaschen dargestellt und feinere Muster fallen durch Artefaktbildungen auf.

DLSS-Performance bringt nochmal einen ordentlichen Leistungsschub, lässt das Bild aber auch verwaschener erscheinen.

Trotzdem ist es beeindruckend wie gut das Hochrechnen per KI mittlerweile funktioniert – und wieviel mehr Performance ihr bei gleicher oder besserer Bildqualität dadurch erhalten könnt. DLSS sollte in Cyberpunk also immer an sein.

Nun aber genug über die Performance. Raytracing muss gegenüber klassischeren Lichtsimulationen zeigen, was es kann.

Ein Unterschied wie Tag und Nacht – Raytracing vs Screen Space Reflections:

Der größte Nachteil an klassischen Screen-Space-Reflections – sie können nur reflektieren, was gerade im Bild berechnet wird. RTX nimmt hingegen die Lichtstrahlen der gesamten Umgebung mit auf. Hier gut zu sehen an der Pfütze auf dem Parkplatz. Nebenbei wirkt auch das Riesenrad im Hintergrund deutlich plastischer und „tiefer“, da die Schatten darauf korrekt berechnet sind.

Dramatischer werden die Unterschiede vor allem bei Nacht. Hier kommen Screen Space Reflections endgültig an ihre Grenzen.

Senkt ihr nun den Blick nach unten geschieht Folgendes:

Wie ihr sehen könnt, sorgt RTX durch die Reflexionen auch für bessere Texturen. CD Projekt Red hat es nämlich hervorragend hinbekommen, die verschiedenen Materialeigenschaften und ihre Interaktion mit RTX darzustellen. Stein reflektiert naturgemäß also anders als Leder, Holz oder Stahl. Auch nasse Oberflächen werden realistisch dargestellt.

Ohne Raytracing sieht Cyberpunk 2077 zwar immer noch toll aus, aber die verschwindenden Reflexionen, flacheren Texturen und unrealistischen Schatten sorgen dafür, dass viel Atmosphäre verloren geht. Mit aktiviertem Raytracing sieht CD Projekts neues Werk stellenweise atemberaubend aus und verführt das Gehirn ein ums andere Mal, eine Szene für annähernd fotorealistisch zu halten.

Mit RTX On solltet ihr aber auch immer DLSS aktivieren, da ihr per Knopfdruck mehr Leistung bekommt und in der Stufe „Qualität“ ein gleichwertiges (oder sogar besseres) Bild erhaltet, wie in nativer Auflösung.

Was haltet ihr von Cyberpunk 2077 und den gezeigten RTX-Bildern? Lasst es uns in einem Kommentar wissen.

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Veröffentlicht von

Großer Film- und Serien-Nerd, der von Antonioni bis Tarkowski (fast) alles gesehen hat, was Kino und Fernsehen hergeben. Durch die älteren Geschwister fand er Mitte der 90er seine Leidenschaft für PC- und Konsolenspiele. Zockt mittlerweile vornehmlich am selbstgebauten Gaming-PC und gelegentlich auch auf seiner PS4 Pro.

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