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LEGO Builder's Journey mit Raytracing und DLSS im Test

LEGO versucht schon seit geraumer Zeit das bewährte Offline-Spielen mit einer moderneren Form zusammenzubringen. So manches Spielset wird daher mit einer Smartphone-Komponente kombiniert. Dies kann man nun gut finden oder nicht – auch bei der technischen Umsetzung gibt es große Kritik. Die LEGO Builder's Journey ist eine kurzweilige Abenteuerreise in die digitale Baustein-Welt, die von neuen Rendering-Technologien unterstützt werden soll. Raytracing-Effekte und die AI-Beschleunigung mittels DLSS sind hier die Stichworte. Wir haben uns die Darstellung und Leistung mit einigen GeForce- und Radeon-Karten angeschaut.

LEGO ist in letzter Zeit vor allem durch eine katastrophale Außenkommunikation und eine fragwürdige Preisgestaltung aufgefallen. Aber diese Themen wollen wir uns nicht aneignen und stattdessen einen unabhängigen Blick rein auf die technische Umsetzung werfen. LEGO Builder's Journey verwendet die Unity-Engine, für die es seit April ein Plugin für die native Unterstützung von DLSS gibt. Die Hardwarebeschleunigung der Raytracing-Effekte war schon etwas länger eingebaut.

Verwendet wird das Raytracing für eine Vielzahl an Effekten:

• Ray Trace Global Illumination (Globale Umgebungsbeleuchtung)
• Ray Trace Reflections (Reflexionen)
• Ray Trace Ambient Occlusions (Umgebungsverdeckung)
• Ray Traced Shadows (Schatten)

Einige der Effekte wollen wir noch etwas genauer erläutern. Links ist jeweils der Screenshot ohne die Raytracing-Effekte zu sehen, rechts sind diese dann aktiviert.

Die Reflexionen waren die ersten Effekte, die mittels Raytracing umgesetzt wurden und so verwundert es auch nicht, dass diese für LEGO Builder's Journey Verwendung finden. Glänzende Oberflächen, wie die glatten LEGO-Steine und vor allem solche, die Wasser darstellen sollen, reflektieren die Umgebung am deutlichsten. Aber auch auf Rundungen wird der spitze Reflexionseffekt umgesetzt.

Für die Berechnung von Schatten gibt es verschiedene Ansätze, die über die Jahre hinweg immer weiter verfeinert wurden. Aber auch hier ist eine vollständig physikalisch korrekte Berechnung fast nur über ein Raytracing möglich. Entsprechend sehen wir auch eine solche Umsetzung in der LEGO Builder's Journey. Über eine Berechnung der Schatten mittels Raytracing ist es möglich, die Schatten in ihrer Komplexität deutlich näher an der Realität zu orientieren. Obiger Vergleich zeigt in den Bauelementen rechts nicht nur realistische Schatten, sondern auch noch einmal die Darstellung der Reflexionen.

Schatten und die globale Beleuchtung gehen Hand in Hand, wenn es um eine realistische Darstellung geht. Werden die Schatten aber nicht dynamisch berechnet und folgen einer vorgegebenen/statischen Shadow Map, können Szenen, die eigentlich Aufgrund der Positionierung des Lichtes anders aussehen müssten, dies nicht mit einberechnen. In diesem Beispiel wird der Bereich unter dem gelben Briefkasten-Stein erleuchtet. Die Shadow Map aber kann dies nicht darstellen und somit bleibt dieser Bereich recht dunkel. Mittels Raytracing kann der korrekte Lichteinfall berechnet werden und dementsprechend stellt sich dann auch die Beleuchtung unter dem Gebilde dar.

Ein Rundes Objekt, auf welches Licht fällt, wird auf einer Seite hell erleuchtet, die zweite Halbschale wird meist aber nicht direkt bestrahlt und sollte daher verdunkelt dargestellt werden. Dort wo kein Licht hingelangen kann, sollten Oberflächen und Objekte also abgedunkelt dargestellt werden. Auch dieser Effekt lässt sich per Raytracing berechnen, bezieht aber auch mit ein, wenn teilweise ein Lichteinfall ermöglicht wird, sodass es Halbschatten geben kann.

Alle vier Effekte zusammen ergeben ein Gesamtbild, welches einen deutlich höheren Realismus abbilden kann. Wie schon erwähnt hat sich die Rendering-Technik in den vergangenen Jahren stark weiterentwickelt, sodass so mancher Effekt simuliert werden konnte. Screen Space Reflections, Shadow Maps und vieles sind sind aber immer nur Annäherungen. Erst das Raytracing ermöglicht eine physikalisch korrekte Berechnung.

Zum Abschluss dieser Betrachtung noch ein Blick, wie sich die Effekte auf die Darstellung der Level auswirken. Wie sich dies im Bewegtbild darstellt, wollen wir in einem Video aufzeigen:

Bevor wir nun zu den Benchmarks kommen, noch ein paar Worte zu den Einstellungen. Im Grafikmenü von LEGO Builder's Journey kann natürlich die Auflösung ausgewählt werden. Die Grafikqualität kann in mehreren Stufen (Niedrig, Mittel, Hoch) festgelegt werden. Die Raytracing-Effekte können global (also allesamt gleichzeitig) ein- oder ausgeschaltet, sind in den erweiterten Einstellungen aber auch getrennt zueinander einstellbar.

Zum Abschluss haben wir uns noch einige GPU-Modelle von NVIDIA und AMD geschnappt und diese in drei Auflösungen gegeneinander antreten lassen:

Das Zuschalten der Raytracing-Effekte kostet auf Hardware mit NVIDIA-GPU je nach Auflösung zwischen 5 und 10 %. Das Zuschalten von DLSS kann dies mehr als kompensieren und damit werden trotz aktiver Raytracing-Effekte sogar Framebereiche erreicht, die zuvor nicht möglich waren. Bei AMD hingegen kostet das Hinzuschalten der Raytracing-Effekte bis zu 20 % und reduziert die ohnehin bei hohen Auflösungen nicht gerade üppigen FPS noch weiter. Ein DLSS gibt es (noch) nicht bzw. es ist unklar, in wie weit FSR hier eine Rolle spielen wird. Die Unity Engine soll eine Unterstützung für FSR bekommen und insofern wäre es hier durchaus möglich, dass wir AMDs Variante des Upscalers auch bald in LEGO Builder's Journey sehen werden.

Finale Einschätzung

Wie so häufig kann man darüber diskutieren, ob es in LEGO Builder's Journey die Raytracing-Effekte gebraucht hätte. Die Engine-Entwickler (in diesem Falle Unity) sind schon recht gut darin, Effekte wie Reflexionen, Schatten, Verschattungen und die Beleuchtung zu berechnen. Doch dazu werden Tricks angewendet, die technische Limitationen eines klassischen Renderings umgehen und an anderer Stelle selbst wieder an Grenzen kommen. Diese letzten Grenzen sollen die Raytracing-Effekte umgehen, denn hier wird eine physikalisch nahezu perfekte Methode angewendet, die auch hier und da gewisse Tricks verwendet, die aber deutlich näher an der Realität dran ist.

Für LEGO Builder's Journey muss am Ende jeder selbst entscheiden, ob er das visuelle Plus mit einem Minus bei der Leistung eintauschen möchte. Bei NVIDIA besteht dank DLSS immerhin die Möglichkeit die FPS wieder zu steigern. Hier ist es sogar durch die Bank möglich, das am Ende mehr FPS herauskommen, als im nativen Rendering. Ja, die Raytracing-Effekte fügen den Szenen einen höheren Realismus hinzu. Ob dieser für den Spielspaß ein Zugewinn ist, lässt sich hier nur schwierig sagen. Spiele wie Metro Exodus in der PC Enhanced Edition profitieren von der Atmosphäre unserer Meinung nach deutlich stärker.

Aus Sicht eines technikbegeisterten Spielers sind die Raytracing-Effekte aber nicht einfach nur ein Hingucker, sondern können auch dazu beitragen sich deutlich besser in das Spielgeschehen versetzen zu können. Hier hat aber jeder Spieler ein anderes Empfinden.