> > > > NVIDIA und VR: VRWORKS verbessert Leistung – FCAT VR ermöglicht Messungen

NVIDIA und VR: VRWORKS verbessert Leistung – FCAT VR ermöglicht Messungen

Veröffentlicht am: von

nvidia 2013Auch wen das Interesse an VR derzeit etwas abzuflachen droht, so glauben Hersteller wie AMD und NVIDIA weiter daran, dass dies keine kurzweilige Erscheinung bleiben wird. Stattdessen scheint einmal mehr das klassische Henne-Ei-Problem vorzuliegen, denn gerade auf dem PC fehlt es an Software bzw. Spielen, die den Spieler länger als nur ein paar Minuten an sich binden. Titel wie Resident Evil 7 oder The Journey haben es auf für die PlayStation VR vorgemacht.

Damit VR-Spiele auf dem PC weiterhin das Maximum aus der zur Verfügung stehenden Hardware herausholen können, bietet NVIDIA mit VRWORKS eine Reihe von APIs an, die Entwickler bei der Entwicklung von Spielen unterstützen. Ähnlich wie Async Compute wendet NVIDIA dabei ein paar Tricks an, die unterstützt durch die Maxwell- und Pascal-Architektur am Ende zum Ziel führen sollen. Dazu gehören Techniken wie Multi Resolution Shading, Single Pass Stereo, Simultaneous Multi Projection oder Lens Match Shading. Diese wurden mit der Pascal-Architektur eingeführt, funktionieren aber teilweise auch mit der Maxwell-Generation.

Auf der GDC präsentierte NVIDIA nun noch einmal die Unterschiede von Lens Match Shading (LMS) und Multi Resolution Shading (MRS), bzw. zeigte den Unterschied, wenn keine dieser beiden Hilfsmittel genutzt werden. LMS und MRS machen sich dabei zu nutze, dass alle VR-Brillen eine Linse verwenden, um das Bild derart nahe am Auge des Betrachters darstellen zu können. Daher kommt es zu Verformungen in der Darstellung, die bereits beim Rendering mit eingeplant werden können. So wird die Auflösung an den Rändern, dort wo das Auge nur peripher wahrnimmt und wo ohnehin Teilbereiche letztendlich gar nicht dargestellt werden, reduziert. In der Mitte hingegen, dort wie der Spieler das Geschehen im Fokus hat, wird eine höhere Auflösung verwendet.

Geht man nun vom Standardfall ohne jegliche Anpassung aus, so müssen pro Auge 2,54 Millionen Pixel berechnet werden. Letztendlich für den Träger der Brille sichtbar sind aber nur 1,11 Millionen Pixel. Ein Großteil der Berechnungen fällt also unter den Tisch. Bereits ein einfaches LMS reduziert die berechneten Pixel auf 1,57 Millionen Pixel und sorgt gleichzeitig dafür, dass weniger überflüssige Pixel am Rand entstehen, dafür aber hochauflösender in der Mitte berechnet wird. Über Profile lässt sich LMS auch noch weiter anpassen, so dass mit unterschiedlich hohem Qualitätsverlust auch eine Reduzierung auf 1,17 bzw. 0,87 Millionen Pixel möglich ist.

MRS schlägt in die gleiche Kerbe, funktioniert allerdings etwas anders. Letztendlich kann aber auch hier der Rechenaufwand bei gleichzeitiger Verbesserung der Darstellung deutlich verbessert werden. In einigen VR-Anwendungen hat NVIDIA auch gleich ein paar Zahlen parat, die dies unterstreichen sollen.

Frame Capture Analysis Tool für VR

Mit einem VR-Headset ist es noch schwieriger als zuvor korrekte Leistungsmessungen zu machen. Zwar haben wir im Rahmen der ersten Erfahrung mit der HTC Vive bereits einige Benchmarks gemacht, dabei sind wir aber auf Tools der Entwickler angewiesen. Durch das VR-Headset als solchen kommt aber auch noch ein weiterer Faktor hinzu, der meist nicht mitgemessen werden kann. Eine Kombination aus Sensorik, die in der Brille platziert wird und dazugehöriger Software ermöglicht zwar exakte Messungen der Latenz, kann aber auch keinen detaillierten Verlauf aufzeigen und ermöglicht auch keine Analyse, ob es nun zu künstlich erstellen oder ausgelassenen Frames gekommen ist.

Wo genau liegt die Problematik für die Messung? Im Idealfall sollten VR-Spiele mit 90 FPS laufen. Dazu müssen bei einer Auflösung von 3.024 x 1.680 Pixel für beide Augen zusammengenommen aber 450 Millionen Pixel pro Sekunde berechnet werden. Nicht jede Hardware ist in der Lage dazu dies zu leisten. Im schlimmsten Fall kann es also dazu kommen, dass Frames ausgelassen werden. Spieler sind in der virtuellen Welt aber sehr anfällig für solche Fehler, denn das Gehirn erwartet ein Weiterführen von Bewegungen, was dann nicht mehr gegeben ist.

Die Entwickler haben sich daher einige Tricks ausgedacht, um dies zu verhindern. Dazu gehört das künstliche Erstellen eines Frames auf Basis der vorhandenen Informationen. Bewegt der Spieler gerade den Kopf in eine Richtung, ist davon auszugehen, dass er dies für den nächsten Frame auch tut und entsprechend kann dieser Frame in der Darstellung simuliert werden. Bei Oculus wird diese Technik Timewarp genannt. Über Tools wie FRAPS oder andere lassen sich solche ausgelassenen oder künstlich erstellen Frames aber nicht erkennen.

Messungen via Frame Capture Anaysis Tool (FCAT) ermöglichen bereits bei klassischen Benchmarks eine deutlich detailliertere Analyse. Ein solcher Messaufbau ist aber bereits in dieser Form eher als kompliziert zu bezeichnen und nimmt auch einiges an Zeit in Anspruch. Dem wird mit VR noch eine zusätzliche Ebene an Komplexität hinzugefügt. Dennoch macht NVIDIA solche Messungen möglich, in dem ein Overlay hinzugefügt wird, dass über bestimmte Farbcodes erkennt, ob es sich um einen neuen Frame handelt und ob hier ein neuer Frame dargestellt wird oder nicht.

NVIDIA hat nun ein Tool entwickelt, welches die Messungen für VR mittels Software ermöglicht, ohne Zuhilfenahme von Capture-Hardware oder eines komplizierten Signalaufbaus mit HDMI-Splitter und vielem mehr. FCAT VR Capture greift dabei auf die Performance-APIs von HTC und Oculus zurück, klinkt sich also an der richtigen Stelle in die Pipeline ein, um die korrekten Werte auslesen zu können. FCAT VR Capture erstellt eine CSV-Datei, in der sich alle relevanten Daten befinden.

Zusätzlich bietet NVIDIA aber auch ein Programm namens FCAT Data Analyser an, der diese Daten grafisch aufbereitet. Hier lassen sich die Werte in Diagrammen aufbereitet und ermöglichen neben einer Analyse auch eine direkte Gegenüberstellung der selbigen. FCAT VR ist sicherlich kein Ansatz, der für Spieler eine große rolle spielen wird. Stattdessen können Entwickler und wir als Tester darauf zurückgreifen, um Messungen mit VR-Hard- und Software durchzuführen.

Social Links

Ihre Bewertung

Ø Bewertungen: 0

Tags

Kommentare (0)

Um Kommentare schreiben zu können, musst Du eingeloggt sein!

Das könnte Sie auch interessieren:

Von ASUS bis ZOTAC: Vier Modelle der GeForce GTX 1050 Ti im Test

Logo von IMAGES/STORIES/GALLERIES/REVIEWS/2016/NVIDIA-GTX1050TI-ROUNDUP/NVIDIA_GTX1050TI_4ER_ROUND_UP-TEASER

Seit Ende Oktober gibt es die aktuelle Pascal-Generation von NVIDIA auch für unter 200 Euro. Tatsächlich bekommt man hier nicht nur viel Leistung fürs Geld, sondern obendrein einen sehr effizienten 3D-Beschleuniger, wie unser Launch-Test zur NVIDIA GeForce GTX 1050 Ti pünktlich zum Marktstart... [mehr]

PowerColor Radeon RX 480 Red Devil im Test

Logo von IMAGES/STORIES/GALLERIES/REVIEWS/2016/POWERCOLOR-RX480/POWERCOLOR-RX480REDDEVIL-LOGO

Mit der Radeon RX 480 will AMD zurück zu alter Stärke und hat daher über Monate hinweg die PR-Trommel geschlagen. Letztendlich dabei herausgekommen ist eine sehr gute Karte für einen niedrigen Preis, die aber nicht in allen Bereichen zu überzeugen weiß. Wohl größtes Manko der Karte sollte... [mehr]

Drei Modelle der GeForce GTX 1060 von ASUS, EVGA und Inno3D im Test

Logo von IMAGES/STORIES/GALLERIES/REVIEWS/2016/3X-GTX1060-2/GTX1060_ROUNDUP2-TEASER

Nach einer kurzen Unterbrechung durch die AMD Radeon RX 470 und Radeon RX 460 machen wir weiter mit dem nächsten Schwung verschiedener Custom-Modelle zur NVIDIA GeForce GTX 1060. Während die Eigenlösungen der AMD-Partner teilweise noch immer auf sich warten lassen, ist man bei der Konkurrenz... [mehr]

Zwei Modelle der NVIDIA GeForce GTX 1050 Ti im Test

Logo von IMAGES/STORIES/GALLERIES/REVIEWS/2016/EVGA-GTX-1050TI-SC/EVGA_ZOTAC_GTX1050TI_AUFMACHER

Am vergangenen Dienstag rundete NVIDIA sein Pascal-Aufgebot nach unten hin ab und kündigte mit der GeForce GTX 1050 Ti und GeForce GTX 1050 die bislang kleinsten Ableger unter den Pascal-Grafikkarten an. Ab heute werden die neuen Einsteiger-Karten zu Preisen ab 125 bzw. 155 Euro im Handel... [mehr]

MSI GeForce GTX 1060 Gaming X im Test

Logo von IMAGES/STORIES/GALLERIES/REVIEWS/2016/MSI-GTX-1060-GAMING-X/MSI_GEFROCE_GTX_1060_GAMING_X-TEASER

Ob von ASUS, EVGA, Inno3D oder Gigabyte – von nahezu allen großen Grafikkarten-Herstellern konnten wir bereits ein oder mehrere Modelle auf Basis der GeForce GTX 1060 testen. Gefehlt in unserer Liste hat allerdings noch MSI. Das holen wir nun mit einem Test zur MSI GeForce GTX 1060 Gaming X... [mehr]

ASUS ROG Strix Radeon RX 480 im Test

Logo von IMAGES/STORIES/GALLERIES/REVIEWS/2016/ASUS-RX480/ASUS-RX480-LOGO

Nachdem wir uns bereits zwei Custom-Modelle der Radeon RX 480 abgeschaut haben, folgt heute das dritte Modell: Die ASUS ROG Strix Radeon RX 480. Große Erwartungen wurden an die bisherigen Custom-Modelle gesetzt, erfüllt werden konnten diese Erwartungen aber nur größtenteils, nicht vollends.... [mehr]