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Test und Technik-Check: Battlefield 3

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Seite 5: Test: Battlefield 3 Grafik - Teil 1

Das Jahr 2011 könnte man als ein Jahr der Highlights bezeichnen. Zumindest in grafischer Hinsicht boten sich viele Gelegenheiten zum Staunen und Bewundern von Grafiken und bewegten Bildern auf dem PC sowie anderen Plattformen an. Den Anfang machte die Cry Engine 3 mit dem Nachfolger von Crysis. In der Zwischenzeit sprach man bei EA schon über die Pläne von Battlefield 3, dem Nachfolger der erfolgreichen Shooter-Reihe. Auf der GDC wurde dann schon etwas mehr verraten. So stellten die Entwickler von Battlefield 3, Digital Illusions CE oder auch kurz DICE genannt, die Grafik, an der sie knapp 3 Jahre gearbeitet hatten, näher vor. Es sollte eine Grafik geschaffen werden, die nicht nur neue Maßstäbe setzt und die Referenz Crysis in die Schranken verweist, sondern auch moderne High-End PCs zum Schwitzen bringt. Widmen wir uns nun in diesem Abschnitt der neuen Grafik-Referenz und klären, ob DICE damit die Erwartungen der Spieler erfüllen oder übertreffen konnte.

 

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Eine Müllhalde, ein Einkaufsmarkt oder der idyllische Sandstrand mit klarem, türkis-blauem Wasser – wenn man sich für einen von diesen drei Orten entscheiden sollte, so würde ziemlich jeder den Strand wählen. Das hat auch einen guten Grund. Die Müllhalde ist optisch gesehen im Vergleich zum Strand überhaupt nicht ansprechend. So entscheiden wir größtenteils mittels unserer Sinne, ob uns etwas gefällt. Von den sieben bleiben uns normalerweise zwei beim Spielen von Games übrig, um Informationen aufzunehmen und Spaß zu haben – oder zu fluchen. Deswegen spielt das Aussehen bzw. die Grafik eine wichtige Rolle – auch bei einem Multiplayer-Teil.

Beim neusten Sprössling von Battlefield  hatte DICE das Ziel viele von uns zum Staunen zu bewegen. Der Grund dafür ist der neue Grafik-Motor unter der Haube von Battlefield 3. Frostbite 2 lautet der Name der Engine. Zum Vergleich: Battlefield: Bad Company 2 setzte auf die Frostbite Engine der Version 1.5 und Bad Company wurde von der Version 1.0 angetrieben. Dieses Mal wollte DICE klotzen statt kleckern und spendierte der Frostbite Engine 2 so ziemlich alles was das Herz begehrt – von DX-11 über Streaming bis hin zu flüssigen Animationen ist alles mit an Bord. Kurz gemacht: Vier Pfeiler bilden das Grundgerüst der Grafik-Engine von Battlefield 3 – Zerstörung, Animation, Rendering und Landschaften.

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Bei der Entwicklung der Frostbite Engine 2 entschied sich DICE den DX 9.0-Pfad komplett über Bord zu werfen und stattdessen gleich alles auf DX-11 zu optimieren. So werden Nutzer von Windows XP nicht in den Genuss von Battlefield 3 kommen. Dafür wird einem unter Vista und Windows 7 eine brillante Grafik geboten - die richtige Hardware vorausgesetzt. Direct-X 10 wird auch unterstützt, dennoch ist ein 64-bit Betriebssystem empfehlenswert. Warum dies so ist, zeigen wir im weiteren Verlauf des Tests. Weiterhin bildet ein sogenannter Deferred-Renderer inklusive verschiedenen Zwischenanwendungen für beispielsweise Physik das Fundament des grafischen Feuerwerks in Battlefield 3.

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An dieser Stelle möchten wir euch einen kleinen Exkurs in das Thema deferred Rendering bzw. deferred shading geben. Deferred rendering, shading, tile-based deferred shading oder doch lighting? Welches von diesen vielen Begriffen ist nun richtig? Zunächst muss einem klar sein, dass deferred rendering im Prinzip viele Techniken rund um das rendering zusammenfasst. Wenn man deferred rendering wortwörtlich übersetzte sollte, so würde „verzögertes“ rendering dabei herauskommen.

Es ist eben entscheidend, wo die sogenannte „Verzögerung“ eingesetzt wird, um ein realistisches Bild mit einer natürlichen Beleuchtung zu erzeugen. Herkömmliche Berechnungen hätten alles Wesentliche in einem Abwasch abgehandelt und sich dann um die restlichen Effekte gekümmert – beim deferred rendering  ist dies nicht der Fall. Um nicht den Faden zu verlieren, bleiben wir doch mal bei der Beleuchtung. bzw. dem deferred shading. Diese entscheidet im Endeffekt über sehr vieles. Wenn die Beleuchtung nicht stimmt, so kann auch keine Atmosphäre entstehen. Eine korrekte Beleuchtung lässt einen Raum warm und gemütlich oder kalt und angsteinflößend wirken. Aber um etwas zu beleuchten, benötigen wir eine Lichtquelle. Eine einzige davon im Spiel würde heutzutage langweilig und unrealistisch wirken. Also setzten die Entwickler viele Lichtquellen ein, die dazu noch dynamisch sind. Zunächst hört sich das nach echtem Hokuspokus an. Wie viel Leistung soll das denn bitte schön kosten? Für jedes einzelne Objekt das Licht und damit auch den Schatten extra berechnen? Und das bei mehreren tausend Lichtquellen?

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Es hört sich kompliziert an, ist in der Tat aber wesentlich einfacher. Im Gegensatz zu anderen Methoden wird die „Geometrie-Berechnung“ von der „Licht-Berechnung“ abgekoppelt. So wird auch nur für die Objekte, die auch wirklich später sichtbar sind, das Licht berechnet. Das spart echt Ressourcen und ermöglicht das Berechnen von weiterer Beleuchtung mit mehr als nur einer Lichtquelle.

Moderne Spiele wie auch Battlefield 3 machen sich das deferred shading bzw. tile-based deferred shading  zunutze. Einfach ausgedrückt wird das Bild hier in Kacheln oder tiles aufgeteilt. Diese werden dann einzeln abgearbeitet und ergeben am Ende in der Summe ein fertiges Bild mit realistischer Beleuchtung. Das ist sehr effizient, weil schon im Voraus bei der Verteilung der Kacheln entschieden werden kann, was berechnet wird, was verworfen wird - so wird überflüssige Arbeit für den Rechner umgangen. Dazu zählen Reflexionen und eine verfeinerte Schattendarstellung. So ist es im Endeffekt mit der Frostbite 2 Engine möglich bis zu 1.000 Lichtquellen darzustellen und eine dynamische globale Beleuchtung zu erzeugen.

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