Oculus Rift : Gesenkte Anforderungen durch Asynchronous Spacewarp

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Oculus Rift: Gesenkte Anforderungen durch Asynchronous Spacewarp

Mit „Asynchronous Spacewarp“ (ASW) sollen VR-Anwendungen nicht nur flüssiger laufen, sondern ganz nebenbei auch noch die Einstiegshürde für die virtuelle Realität senken. Zur „Connect 3“-Entwicklermesse präsentierte Oculus das vielversprechende Softwareverfahren. Ein Registry-Eintrag macht ASW bereits heute nutzbar.

Ganz egal wie leistungsfähig ein Computer auch ist, unterschiedlichste Faktoren können dafür sorgen, dass die angepeilten 90 FPS verpasst werden und es zu „missed frames“ kommt. Damit der Nutzer davon jedoch nur in Ausnahmefällen überhaupt etwas mitbekommt, werden sowohl von Oculus als auch Valve Softwareverfahren genutzt, um die als „Judder“ bezeichneten Bildartefakte möglichst zu vermeiden. Im Fall der Oculus Rift agiert die „Asynchronous Timewarp“-Technik als asynchroner Taktgeber der Bilddarstellung und versorgt die VR-Brille in Notfällen mit einem der Kopfausrichtung angepassten, optisch verzerrten Bild. Das Problem: Verändert sich in der Zwischenzeit die gesamte Position des VR-Nutzers, beispielsweise bei einer ausweichenden Bewegung, kann trotzdem „Positional Judder“ auftreten.

Durch die im Dezember bevorstehende Markteinführung von Oculus Touch findet sich Oculus nun im selben Boot wie die Konkurrenz von Valve und HTC: Plötzlich spielt die Position des Spielers eine viel wichtigere Rolle, sodass für das „Positional Judder“-Problem eine neue Lösung her muss.

Valve setzt hierfür auf die 45-Hertz-„Notbremse“ names „Interleaved Reprojection“, die in Notfällen den VR-Compositor in einen Halbzeit-Modus versetzt, bei dem jeder zweite Frame auf ähnliche Weise anhand der Kopfausrichtung optisch verzerrt wird, wie dies beim „Asynchronous Timewarp“-Verfahren der Fall ist. Doch auch dieser Ansatz ist nicht perfekt, denn bei Spielerbewegungen lässt sich auch hier noch „Positional Judder“ wahrnehmen. Insbesondere dann, wenn Objekte (wie beispielsweise die eigenen Hände) in Bewegung sind und wahrnehmbar durchs Bild „zucken“, lässt sich erkennen, ob gerade vom VR-System die Notbremse gezogen wurde.

„Asynchronous Spacewarp“ soll als fester Bestandteil der Oculus Runtime diesem Problem Herr werden und „Positional Judder“ damit offiziell der Vergangenheit angehören. Die Lösung von Oculus versetzt die VR-Anwendung zwar ebenfalls in einen 45-Hertz-Modus, bei dem zwischen jeden „echten“ Frame ein „synthetischer“ zwischengeschoben wird, um die 90 Bilder pro Sekunde zu erreichen. Doch unterscheiden sich die beiden Ansätze laut den Entwicklern maßgeblich in der Art, wie die synthetischen Bilder errechnet werden.

Der Algorithmus von Oculus analysiert die letzten beiden Frames und berechnet aus den Unterschieden eine räumliche Transformation, die wiederum zur Extrapolation des synthetischen Frames als Grundlage hergenommen wird. Insofern werden bei der Analyse der Bilder neben der Kopfbewegung des Spielers gleichzeitig auch die Bewegung von Spielobjekten und der gesamten Spielumgebung miteinbezogen. Diese Vorhersage hat zur Folge, dass der synthetische Frame näher an dem erwarteten Ergebnis liegt, das eingetreten wäre, hätte das System die Zeit dafür gehabt, den Frame auf herkömmliche Weise zu berechnen.

Die Konsequenz: Gesenkte Mindestanforderungen

Während Rift-Nutzer mit einem zukünftigen Runtime-Update von einer standardmäßig aktivierten „Asynchronous Spacewarp“-Technik profitieren, hat das Verfahren auch für potentielle VR-Einsteiger Vorteile. Die neuen Mindestanforderungen für „Oculus ready“-PCs lesen sich wie folgt:

Komponente Herstellerempfehlung (Minimum – neu) Herstellerempfehlung (Minimum - alt)
Grafikkarte Nvidia GTX 960
Nvidia GTX 970
AMD R9 290
Prozessor Intel i3-6100
AMD FX 4350
Intel i5-4590
Arbeitsspeicher 8 GByte
Schnittstelle (Output) HDMI 1.3
Schnittstelle (Input) 1x USB 3.0 plus 2x USB 2.0 3x USB 3.0 plus 1x USB 2.0
Betriebssystem Windows 8 Windows 7 SP1 64 Bit

Einhergehend mit den gesenkten Systemvoraussetzungen werden zertifizierte Dritthersteller ab sofort auch günstigere „Oculus ready“-Komplettsysteme anbieten können. Der Hersteller CyberpowerPC wird als erster Oculus Partner mit einem 499 US-Dollar Desktop-Modell auf AMD-Basis vorlegen. Für Laptop-Käufer sollen Alienware, Aorus, Asus und Lenovo entsprechende Modelle anbieten, die auf eine Nvidia GPU setzen.

Für Neugierige: ASW per Registry-Eintrag freischalten

In der aktuellen Oculus Runtime 1.8 ist ASW standardmäßig ausgeschaltet, lässt sich jedoch manuell über einen Eintrag in der Registry aktivieren. Voraussetzung ist jedoch aktuell eine Nvidia Grafikkarte mit neuesten Treibern. Die Unterstützung für AMD-GPUs soll in Kürze folgen. Zum Aktivieren von Asynchronous Spacewarp muss der Schlüssel AswEnabled im Registry-Ordner HKLM\Software\Oculus VR, LLC\LibOVR\ erstellt und mit dem Wert 1 belegt werden.

Nutzer auf Reddit berichten (1, 2) von teils erheblichen Performanceschüben, wobei besonders leistungshungrige VR-Spiele wie Project Cars, Assetto Corsa und Elite: Dangerous am meisten davon profitieren sollen.