DirectX8 Grafikchips Roundup
GeForce3 /Ti + Radeon 8500 + Parhelia + GeForce4 Ti unter Anti-Aliasing und anisotropem Filter

10. August 2002 / von Leonidas / Seite 2 von 29

   Technik der Testkandidaten

Obwohl sicherlich schon allgemein bekannt, wollen wir ganz kurz das Thema der Technik unserer Testkandidaten anschneiden. Jene unterstützen allesamt DirectX8 (weitestgehend) vollständig in Hardware (nicht alle bieten HOS, was aber von den Spieledesignern seltenst genutzt wird und damit derzeit nicht relevant ist), einige bieten sogar noch etwas mehr, als die Mindestanforderungen von DirectX8 vorschreiben.

Unter "DirectX8" versteht man dabei hauptsächlich die Pixel und Vertex Shader in mindestens der Version 1.0 (in der Praxis haben alle DirectX8-Chips mindestens Version 1.1). Beide Shader sind frei programmierbare Einheiten, wobei die Programmierbarkeit durch die Anzahl der möglichen Instruktionen, Zugriffe etc. natürlich technisch gesehen begrenzt wird. Jedoch sind hiermit erst einmal beliebige Effekte möglich, so lange sich die Programmierer an die Limits jener Einheiten halten. Der Vertex Shader ist dabei für die Bearbeitung der Dreiecks-Geometrie vorhanden, der Pixel Shader für die Texturierung der Pixel.

Von der Namensähnlichkeit bezüglich "Shader" sollte man sich also nicht täuschen lassen: Während der Vertex Shader so weit vorn im kompletten Rendering-Prozeß liegt, daß dessen Funktionalität notfalls noch mit von der CPU übernommen werden kann (wie beispielsweise bei SiS´ Xabre), stellt der Pixel Shader nichts anderes als eine programmierbare Rendering-Pipeline dar, welche dementsprechend nur rein theoretisch von einer CPU emuliert werden könnte (unter riesigem Leistungsverlust). Zur Illustration dessen mag dieses Bild einer DirectX8-Grafikpipeline von ATi dienen:

Die Grafikpipeline der DirectX8-Chips von nVidia sieht jenen der ATi-Chips dann sehr ähnlich, auch Matrox´ Parhelia kann man mehrheitlich hier mit einordnen.

Doch was läßt sich nun mit DirectX8 erreichen? Theoretisch sind die Effekte wie gesagt unbegrenzt, praktisch werden sie natürlich durch die Leistungsfähigkeit der jeweiligen Hardware limitiert. Doch die größte derzeitige "Limitierung" von DirectX8-Effekten stellt deren zögerlicher Einsatz in 3D-Spielen dar. Durch die am Gesamtmarkt gemessen geringe Verbreitung von DirectX8-Hardware setzen die Spieledesigner bei aktuellen Spielen kaum auf DirectX8-Effekte. So wird die Qualität der zum Start der GeForce3 vor anderthalb Jahren (!) gezeigten Techdemos immer noch nicht im Ansatz von heutigen Spielen erreicht:

Die derzeitige Realität mag am besten Max Payne demonstrieren, welches trotz seiner Grafikpracht immer noch auf DirectX7 aufsetzt ;-). Technisch gesehen sieht der nachfolgende Screenshot schon ziemlich fortschrittlich aus, da zum Teil annähernd fotorealistische Texturen bei Max Payne benutzt wurden. Der entscheidene Unterschied zu oben zu sehenem Zoltar-Techdemo von nVidia: Während Zoltar abwechselnd in die Menge grinst, die Stirn verzieht, ein grimmiges Gesicht macht oder sonstigen Schabernack treibt, läuft der unten zu sehende Herr Payne die komplette Zeit mit nur zwei verschiedenen Gesichtsausdrücken durch sein Spiel.

Wir sehen bei Max Payne also die höchste Stufe der althergebrachten Möglichkeit der immer besseren Texturen. Damit nähert man sich zwar schon dem Fotorealismus - allerdings nur in statischen Bilder. In Bewegung jedoch bleiben die Charaktere und deren Gesichtszüge in Max Payne steif und unrealistisch, da sie sich nicht zur Szene passend verändern können. Zoltar hingegen benutzt nicht einfach nur eine annähernd fotorealistische Gesichtstextur, sondern modelliert das komplette Gesicht mit jedem einzelnen unter der Haut liegendem Knochen nach, womit er dann eben auch beliebige Emotionen zeigen kann - Dinge, welche mit einer fotorealistischen, aber eben doch statischen Textur wie bei Max Payne nicht möglich sind.

DirectX8 ermöglicht also in erster Linie den Spieledesignern, Dynamik & Lebendigkeit in ihre Spiele zu bringen. Für statische Objekte wird weiterhin der herkömmliche Weg zusammen mit hochauflösenden Texturen genügen - doch zukünftige Spiele sollten kaum noch aus statischen Objekten bestehen, sondern die Interaktion mit allem und jedem möglich machen. Diese eher das Gameplay betreffende Zielrichtung künftiger Spiele zwingt aber auch die Grafikchips, immer mehr Objekte möglichst realitätsnah darzustellen und vor allem physikalisch korrekt in die Spielwelt zu integrieren.

Und zur physikalisch korrekten Integration gehört nun einmal die Deformation von Objekten unter Gewalteinwirkung :-), das sich Haare und auch Kleidung im Wind bewegen, das Figuren Emotionen zeigen ... und so weiter. Prinzipiell besteht zwar auch meistens die Möglichkeit (gerade bei Physik-Effekten), ohne das Vorhandensein von DirectX8-Hardware die CPU jene Effekte errechnen zu lassen. Doch diese Möglichkeit wird bis auf wohl dosierte Ausnahme von den Spieledesigner gescheut, da die daraus resultierende Performance vielfach zu niedrig ist. Mit DirectX8-Hardware kostet der gleiche Effekt, der früher von der CPU berechnet wurde, nun viel weniger Performance - und kann dabei noch viel besser aussehen.

Die für "Dynamik & Lebendigkeit" notwendigen aufwendigen Darstellungen werden nun also mittels DirectX8-Grafikchips erst wirklich sinnvoll, wenngleich der hohe Realismusgrad von "Zoltar" wohl weiterhin alleinig Techdemos vorbehalten bleiben wird. An dieser Stelle ergibt sich die elementare und eigentlich althergebrachte Erkenntnis, daß Techdemos allenfalls Möglichkeits-Studien sind und diese Möglichkeiten zur Lebenszeit des jeweiligen Chips überwiegend brachliegen. In diesem Sinne sind auch alle Artikel, welche zur Vorstellung von GeForce3, Radeon 8500 und GeForce4 Ti seitenlang auf die neuen möglichen Effekte eingingen, ohne dabei deren aktuellen praktischen Nutzwert auch nur zu erwähnen, unserer Meinung nach mit Zweifel zu betrachten, da der praktische Nutzwert durchaus als die wichtigste aller Informationen bezeichnet werden darf.

Die von den anstehenden DirectX9-Grafikchips bisher schon zu sehenden Rendering-Ergebnisse schrauben den Realismusgrad dann noch einmal ein gutes Stück nach oben und auch hier wird es sicherlich wieder entsprechende Artikel geben, welche sensationell anzuschauendes Bildmaterial anbieten - jedoch wird auch diese Grafikqualität in nächster Zeit kaum in Spielen zu bewundern sein. Momentan tasten sich die Spieledesigner gerade einmal an DirectX8 heran und im nächsten Jahr wird es dann sicher das eine oder andere Spiel geben, welches die mit DirectX8 möglichen Effekte wirklich augenscheinlich nutzt.