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Tipp Der Redaktion

Was ist Schachbrett-Rendering? Wie funktioniert das auf Xbox One X und PS4 Pro?

Microsofts Xbox One X und Sonys PlayStation 4 Pro sind zwei der neuesten und leistungsstärksten Spielekonsolen, die Spiele mit 4K-Auflösung versprechen. Obwohl die PS4 Pro seit letztem November verfügbar ist, können Sie die wesentlich leistungsfähigere Xbox One X erst im November in die Hände bekommen. Technisch gesehen sind dies immer noch acht Spielekonsolen der Generation, mit Hardware-Upgrades unter der Haube über der vorhandenen PS4 und Xbox One, um eine höhere Gaming-Auflösung als 1080p zu erreichen.

Warten Sie, hier ist ein Haken. Sony hat bereits behauptet, dass ihre neueste Konsole die Checkerboard-Rendering-Technik verwendet, um die Auflösung auf 4K zu bringen. Beim Xbox One X-Start auf der E3 rühmte sich Microsoft jedoch, dass seine neueste Konsole natives 4K-Gaming beherrscht. Sicher, es ist bis zu einem gewissen Grad wahr, aber die Konsole wird nicht in der Lage sein, Native 4K in allen kommenden Spielen zu schlagen. Die Konsole wird von Analysten der Digital Foundry behauptet, dieselbe Checkerboard-Rendering-Technik zu verwenden, um das 4K-Ziel in bestimmten Spielen wie Anthem und Assassin's Creed: Origins zu erreichen . Wenn Sie keine Ahnung haben, worüber wir reden, werfen wir einen genauen Blick darauf, was das Schachbrett-Rendering ist und wie es auf Xbox One X und PS4 Pro funktioniert:

Was ist Schachbrett-Rendering?

Checkerboard Rendering ist ein relativ neues und einzigartiges Grafik-Rendering-Verfahren, das die GPU eines Systems unterstützt, um die Visuals eines Spiels mit einer höheren Auflösung zu rendern, als es eigentlich möglich ist . Einfach ausgedrückt: Mit Checkerboarding kann eine GPU grafische Texturen mit einer Auflösung rendern, ohne bei dieser Auflösung nativ rendern zu müssen. Dies wird in Fällen verwendet, in denen die GPU die Leistung nicht gerade in PS reduziert. Obwohl das Schachbrett-Rendering als benutzerdefinierte Upscaling-Lösung betrachtet werden kann, ist es mit dem Upscaling keinesfalls nahe. Sie werden das erkennen, wenn wir beide Techniken in einem gewissen Vergleich vergleichen. Dies ist eine ziemlich anspruchsvolle Technik, aber wenn sie richtig eingesetzt wird, ist das Potenzial unbegrenzt, insbesondere wenn die Entwickler Zugriff auf Objekt- und Dreiecksdaten im ID-Puffer haben.

Geräte, die Schachbrett-Rendering verwenden

Schachbrett-Rendering wird derzeit auf den neuen Spielekonsolen, der Sony PlayStation 4 Pro und der Xbox One X, implementiert. Erstere haben jedoch die ganze Welt darüber informiert, dass ihre Konsole das Checkerboard-Rendering voll ausschöpft, um ein Erlebnis von nahezu 4K zu bieten, von dem die Benutzer nur schwer unterscheiden können.

Auf der anderen Seite kündigte Microsoft die neueste Xbox One X, auch bekannt als Project Scorpio, als echte 4K-Spielekonsole an. Das Unternehmen hat sogar behauptet, dass die PS4 Pro nicht als Konkurrent der Xbox One X angesehen wird, da sie sich in einer anderen Liga befindet. Das ist bis zu einem gewissen Grad wahr, da die PS4 Pro bei den meisten Spielen nativ 1440p wiedergibt und diese Schachbrett-Rendering-Technik verwendet, um die Auflösung auf 4K zu bringen.

Nun, wir haben während der E3 2017 eine Reihe von Spielen mit nativen 4K / 60 Bildern pro Sekunde auf der Xbox One X gesehen. Dies ist jedoch offensichtlich nicht bei allen Spielen der Fall. Xbox One X enthält spezielle Hardware für das Schachbrett-Rendering, nur für den Fall, dass die GPU, mit der das Gerät betrieben wird, ein bestimmtes Spiel nicht mit nativer 4K-Auflösung rendern kann. Sogar bevor die Konsole in die Läden kam, haben wir bereits Spiele wie Anthem und Assassin's Creed: Origins gesehen, die diese Technik für ein 4K-Spielerlebnis nutzen, da jeder, der über einiges Wissen in dieser Abteilung verfügt, dies sofort erkennen würde Die 6 TeraFlop-GPU auf der Xbox One X ist für native 4K-Spiele bei den neuesten Spielen einfach nicht gut genug . Ein paar Jahre später werden wir nur noch viel mehr Spiele sehen, die Schachbrett-Technik verwenden, da die GPU in der Konsole altert.

Schachbrett-Wiedergabe im Spiel

Die Schachbrett-Rendering-Technik wird seit der Einführung der PS4 Pro-Konsole von Sony im vergangenen Jahr von Spielentwicklern eingesetzt. Die Technik ist also relativ neu und soll in erster Linie Spiele mit 4K-Auflösungen darstellen . Viele PC-Spiele, die wir in den letzten Jahren gesehen haben, wurden mit 4K-Texturen ausgeliefert, und fast alle waren in der Lage, native 4K-Auflösung zu erreichen. Um mit diesen Auflösungen spielen zu können, müssen Sie jedoch Tausende von Dollar in ein High-End-Spielgerät investieren. Die neuesten Konsolen werden dagegen normalerweise bei 400 bis 500 Dollar verkauft. Um zu diesem Preispunkt 4K-Spiele zu erreichen, müssen die Hersteller auf natives 4K-Spielen verzichten, da die unter dem Chassis untergebrachte GPU für diesen Preis einfach nicht gut genug ist. Genau deshalb wurde Checkerboard Tendering auf Spielekonsolen eingesetzt.

Es gibt grundsätzlich zwei Arten von Checkerboarding, die verwendet werden können. Eine davon ist die Interpolation-basierte Rendering-Technik, die ziemlich veraltet ist, und eine andere ist die neuere Temporal Checkerboard-Rendering-Technik, die von PS4 Pro- und Xbox One X-Entwicklern für ihre Spiele verwendet wird. Diese Technik reduziert die Details, auf die ein menschliches Auge nicht klar fokussiert ist. Ein durchschnittliches menschliches Auge kann sich nur auf bestimmte Bereiche des Bildschirms konzentrieren, was wiederum von der Schachbrett-Rendering-Technik ausgenutzt wird. Durch das Schachbrett-Rendering können scharfe Kanten, viel detailliertere Blätter, mehr Details in Texturen und spiegelnde Effekte erwartet werden, ohne dass die GPU-Front sehr viel Arbeit erfordert.

Einfach ausgedrückt: Sie können Spiele in einer viel besseren visuellen Wiedergabetreue erleben, ohne dass Sie eine hochrangige Grafikkarte benötigen, um alle Frames zu verschieben. Was Sie jedoch möglicherweise bemerken, ist eine Art von Artefakten in einem Kreuzmuster, insbesondere in Zeitraffer-Szenen, wie in der Abbildung unten dargestellt.

Schachbrett-Rendering vs. Upscaling

Bevor Sie zu den Schlussfolgerungen springen, möchten wir sagen, dass es einen deutlichen Unterschied zwischen dem Checkerboard-Rendering und dem Upscaling gibt. Um dies in die richtige Perspektive zu bringen, ist Upscale nichts anderes als ein Video mit einer bestimmten Auflösung aufzunehmen und die Dinge auf eine höhere Auflösung zu skalieren . Wir haben das in fast allen modernen Fernsehern gesehen. Sogar die älteren Full HD-Fernseher verfügten über eine höhere Skalierbarkeit, um alles von 480p auf 1080p zu skalieren, um ein leicht verbessertes Erscheinungsbild zu erzielen. Betrachten Sie einen Frame in einem bestimmten Filmmaterial. Bei der Skalierung wird dieser Rahmen vergrößert, so dass sich jedes Originalpixel über Teilen mehrerer Pixel befindet. Eine Kompromissmethode mischt sie und wählt endgültige Werte aus. Allerdings hängt es in erster Linie davon ab, welches Gerät Sie verwenden. Es ist jedoch bei weitem nicht so nah an der viel verbesserten visuellen Genauigkeit, die Sie als Ergebnis des Checkerboard-Renderings erleben werden, da diese Technik die Dinge einfach nicht skaliert, wenn Sie das denken.

Bildquelle: Liabe Brave (NeoGAF-Foren)

Weiter zur Checkerboard-Rendering-Technik auf den neuen 4K-fähigen Konsolen. Um einen vollständigen Frame zu erstellen, sollten zwei sequentielle Schachbrett-Frames in die Rendering-Pipeline eintreten. Angenommen, ein Schachbrett besteht aus schwarzen und weißen Kacheln. Angenommen, ein Rahmen, beispielsweise „N“, ist jede einzelne schwarze Kachel auf dem Schachbrett und der nachfolgende Rahmen N + 1 ist jede einzelne weiße Kachel. Frame N ist ein Ergebnis des zuvor abgeschlossenen Frames mit der Hälfte der Pixelanzahl, und Frame N + 1 ist ein neuer Frame mit neuen Bildschirmdaten, packt aber auch die Hälfte des Pixelinhalts. Bei der Checkerboard-Rendering-Technik wird dann der ID-Puffer verwendet. Hierbei handelt es sich um eine spezielle Hardware, die in den PS4 Pro- und Xbox One X-Konsolen untergebracht ist. Er verfolgt die Bewegung der Pixel von Bild N und vergleicht sie mit den Pixeln in Bild N + 1 und projiziert die alten Pixel an die neue Position in Bild N. Dieses projizierte Bild N wird wiederum mit Bild N + 1 in verschmolzen Um einen Frame mit 4K-Auflösung zu erstellen. Dieses zusammengeführte Bild wird weiter verarbeitet und optimiert, um die Artefakte zu reduzieren, die sich aus den früheren Stufen dieser Technik ergeben, und wird schließlich an den Bildschirm gesendet. Der Frame N + 1 wird an die nächste Prozesspipeline übergeben, um als neuer Frame N zu fungieren, und dies geschieht wiederholt. Naja, das ist so ziemlich die Checkerboard-Technik.

Bildquelle: Reddit

Schachbrett übertragenes 4K gegen gebürtiges 4K

Auf den ersten Blick fällt es Ihnen schwer, den Unterschied zwischen Native Rendered und Checkerboard Rendered 4K-Material zu erkennen. Es fällt jedoch ein erheblicher Unterschied zwischen den beiden auf, insbesondere wenn Sie das gerenderte Video anhalten und zoomen, nur um zu erkennen, dass sich an den beweglichen Kanten Artefakte auf einem von Checkerboard gerenderten 4K-Filmmaterial befinden. Nun, das ist so ziemlich der einzige Nachteil dieser Technik, da Zeitraffer ein schwaches Kreuzmuster hinterlässt, bei dem nur die Hälfte der Pixel schattiert ist. Bewegungsunschärfe in den letzten Spielen kann jedoch viel dazu beitragen, diese Artefakte zu verbergen, und der Rest der Details ist gestochen scharf, selbst mit dem Kompromiss, dass die Auflösung bei 4K tatsächlich halbiert wird. Alles in allem ist es für das menschliche Auge kaum wahrnehmbar, und selbst wenn Sie es merken, ist dies kein wesentlicher Unterschied, vor allem wenn man die Hardware betrachtet, für die Sie Ihr Geld ausgeben müssen, um Spiele zu rendern natives 4K.

Bildquelle: Liabe Brave (NeoGAF-Foren)

SIEHE AUCH: Xbox One X vs PS4 Pro: Schneller Vergleich

Ist das Schachbrett-Rendering gut genug für Sie?

Nun, das hängt von Ihren persönlichen Vorlieben und Budgetbeschränkungen ab. Wenn Sie die native 4K-Auflösung wirklich für ein glorreiches Augenweidenerlebnis vorantreiben möchten, werden wir Sie nicht daran hindern, Tausende von Dollars für den Bau eines High-End-Gaming-Rig auszugeben. Wenn Sie jedoch ein Konsolenspieler sind oder Ihre Erschwinglichkeit oberste Priorität hat, werden Sie nicht enttäuscht sein von den von Checkerboard gerenderten 4K-Filmmaterial, das Sie auf den PS4 Pro- und Xbox One X-Konsolen erleben können. Was halten Sie von dieser neuen Technik, die von den neuesten Konsolen verwendet wird? Sind Sie zufrieden oder warten Sie noch auf die Next-Generation-Konsolen auf ein natives 4K-Spielerlebnis? Teilen Sie uns dies bitte mit, indem Sie Ihre wertvollen Meinungen unten in den Kommentaren abschießen, da wir gerne lesen würden, was Sie denken.

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