Half-Life: Alyx im Test: Benchmarks mit der Oculus Rift S

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Wolfgang Andermahr et al. 329 Kommentare

Die nachfolgenden Grafikkarten-Benchmarks sind auf einem Intel Core i9-9900K durchgeführt worden, der mit den Standard-Einstellungen betrieben wird und auf insgesamt 32 Gigabyte Arbeitsspeicher mit einer Geschwindigkeit von DDR4-3200 (14-14-14-32) zugreifen kann. „Windows 10 November 2019 Update“ (1909) inklusive aller derzeit verfügbaren Patches ist installiert. Als Treiber wurden der Adrenalin 20.3.1 und der GeForce 445.75 genutzt. Beide Treiber sind offiziell für Half-Life-Alyx optimiert.

Die Testsequenz erreicht man nach etwa einer Stunde Spielzeit. Alyx startet in einer „eingeschleimten“ Höhle und geht von dieser in die Außenwelt. Die Sequenz ist recht anspruchsvoll, es gibt aber auch noch anspruchsvollere Abschnitte. Während des Benchmarks sind beide Hände durchweg im Bild zu sehen, die rechte hält eine Pistole. Es macht durchaus einen Geschwindigkeitsunterschied in dem Spiel, ob die Hände zu sehen sind oder nicht.

Die Benchmarks wurden mit zwei Qualitätseinstellungen durchgeführt: Ein Durchlauf nutzt das maximal mögliche Grafik-Preset „Ultrahoch“. Ein anderer beschränkt sich dagegen auf die Einstellung „Mittel“. Bei weniger Details kann die Auflösung erhöht werden, was zu einer besseren Bildqualität führt.

Das VR-Testverfahren ist anders

Klassische Spiele werden mit FPS und Frametimes getestet. In VR funktioniert das so aber nicht mehr oder zumindest nicht mehr zufriedenstellen. Zwar gibt es die bekannten Metriken natürlich immer noch und diese haben durchaus immer noch eine Aussagekraft, schlussendlich lautet aber die eigentliche Frage, wie hoch mit der eigenen Grafikkarte die Auflösung gedreht werden kann (oder reduziert werden muss), um durchweg die Framerate über der Bildwiederholfrequenz der VR-Brille halten zu können.

Das ist wichtig, da es ansonsten schnell zu Motion Sickness kommen kann – Techniken wie Asynchronous Spacewarp helfen zwar dabei, beheben die Symptomatik aber nicht. Das Ziel sollte sein, die Hertz des Headsets dauerhaft mit den FPS zu übertreffen. Eine höhere Auflösung (Supersampling) kann die Bildqualität sichtbar verbessern. Je schneller die GPU, desto eher kann davon Gebrauch gemacht werden.

Vorerst keine Benchmarks mit der Index

Für diesen Test greift die Redaktion auf die Oculus Rift S zurück. Die Rift S bietet eine Auflösung von 1.280 × 1.440 pro Auge bei 80 Hz, was mittlerweile ziemlich wenig ist. Vive Pro, Valve Index oder HP Reverb bieten deutlich mehr. Die mit der Valve Index geplanten Benchmarks konnten bisher allerdings nicht erstellt werden, weil das zur Datenerhebung genutzt Tool mit der VR-Brille zwar in jedem anderen Spiel als Half-Life: Alyx funktioniert hat, in Half-Life: Alyx aber eben nicht. Immerhin wurden sämtliche Screenshots im Artikel auf der Index erstellt.

Der in den Benchmarks verfolgte Ansatz lautet: Ziel ist es, die Auflösung so lange zu erhöhen, bis die Abstände der einzelnen Frames während der Testsequenz zwischen maximal 12,0 (83,3 FPS) und 12,4 ms (80,6 FPS) liegen, sodass die 80 Hz der Rift S entweder nie oder nur sehr selten unterschritten werden. In den Diagrammen wird angegeben, wie viele Pixel im Verhältnis zur Standardauflösung der Rift S von der Grafikkarte gerendert werden können. „200 Prozent“ bedeutet also, dass doppelt so viele Pixel (100 Prozent mehr) gerendert werden können, die Auflösung je Achse als um den Faktor 1,41 höher liegt.

Maximale Auflösung (Supersampling) mit der Oculus Rift S

Half-Life: Alyx hat für ein AAA-VR-Spiel erstaunlich geringe Anforderungen an die Hardware. Im Vergleich dazu benötigt zum Beispiel The Walking Dead: Saints & Sinners eine deutlich schnellere Grafikkarte, ohne aber das optische Niveau des Valve-Titels zu erreichen. Alle (bis jetzt) vier getesteten Grafikkarten sind dazu in der Lage, bei maximalen Grafikdetails die für die Oculus Rift S benötigten 80 Hz zu stemmen. und es lässt sich auch durchweg die Auflösung per Supersampling erhöhen.

Zwischen den einzelnen Kandidaten zeichnen sich dann aber große Unterschiede ab. So ist die Radeon RX Vega 64 klar der langsamste Kandidat im Testfeld. Die GeForce GTX 1080 – beide Produkte der alten Generation konkurrieren in der Regel direkt miteinander – arbeitet im Vergleich deutlich schneller. So lässt sich auf der AMD-Grafikkarte die Anzahl der Pixel nur um 24 Prozent erhöhen, bevor das 80-Hz-Limit spürbar nicht mehr gehalten werden kann und das Spiel zu Haken beginnt. Beim 3D-Beschleuniger von Nvidia ist das erst ab 100 Prozent, also der doppelten Anzahl Pixel der Rift S, der Fall.

Half-Life: Alyx – Rift S, Ultrahoch-Preset
Einheit: Prozent
  • Gesamtpixelzahl (Auflösung mit Supersampling):
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      480
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      300
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      200
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      200
    • AMD Radeon RX Vega 64
      124
    • Oculus Rift S
      100
    • Nvidia GeForce GTX 1650 Super
      80
    • Nvidia GeForce GTX 1060 FE
      70
    • AMD Radeon RX 580
      50
    • AMD Radeon RX 5500 XT
      40

Turing macht einen großen Sprung

Auf diese 100 Prozent Zuwachs (Faktor 2) kommt auch die Radeon RX 5700 XT. Die RDNA-Architektur arbeitet in Half-Life: Alyx also deutlich schneller als der Vorgänger GCN, für mehr als einen Gleichstand mit Nvidias Pascal-Generation reicht es aber nicht.

Nvidias aktuelle Architektur Turing legt in dem VR-Spiel deutlich zu, die Anzahl zu rendernder Pixel lässt sich auf der GeForce RTX 2070 Super um 200 Prozent (Faktor 3) erhöhen. Das sind nochmal 50 Prozent mehr Pixel als bei der GeForce GTX 1080 und der Radeon RX 5700 XT

Mittlere Details beflügelt alte Radeon-GPUs deutlich

AMD-Grafikkarten sind zwar durchgängig nicht sonderlich schnell in Half-Life: Alyx, die GCN-Generation hat es aber doppelt hart erwischt. Wer auf die mittlere Detailstufe zurückschaltet, deaktiviert damit aber eine „GCN-Bremse“. Denn so lässt bei dieser Einstellung dann auch auf der Radeon RX Vega 64 die Auflösung der Rift S verdoppelt, sodass die Radeon RX 5700 XT nicht mehr 61 Prozent mehr Pixel wie in Ultrahoch über die Kabel stupsen kann, sondern nur noch deren 35 Prozent.

Damit rückt die Radeon RX Vega 64 auch an die GeForce GTX 1080 heran. Diese kann sich dann nur noch um 25 Prozent von der AMD-Karte absetzen (150 Prozent mehr Pixel als nativ). Die GeForce RTX 2070 Super bleibt mit Plus 250 Prozent der klare Spitzenreiter im Testfeld, allerdings kommt die Radeon RX 5700 XT deutlich näher und verkürzt den Abstand von 33 Prozent weniger Pixel auf 23 Prozent.

Half-Life: Alyx – Rift S, Mittel-Preset
Einheit: Prozent
  • Gesamtpixelzahl (Auflösung mit Supersampling):
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      500
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      350
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      270
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      250
    • AMD Radeon RX Vega 64
      200
    • Nvidia GeForce GTX 1650 Super
      140
    • Nvidia GeForce GTX 1060 FE
      120
    • AMD Radeon RX 580
      110
    • Oculus Rift S
      100
    • AMD Radeon RX 5500 XT
      90

Klassische FPS und Frametimes zur Analyse

Auch wenn die klassischen Frametimes und vor allem die FPS in VR-Spielen nur eine bedingte Aussagekraft haben, handelt es sich dennoch um interessante Werte: Denn da FCAT VR die Möglichkeit bietet, auch die nicht durch die Bildwiederholfrequenz der VR-Brille eingebremsten FPS und Frametimes auszulesen, lassen sich die genauen Unterschiede zwischen den Grafikkarten besser analysieren. Dazu wird die Auflösung für alle 3D-Beschleuniger auf 3.080 × 3.310 gesetzt.

Bei den FPS sind die Unterschiede kleiner als gedacht

Die Messreihe zeigt, dass Radeon-Grafikkarten zwar nicht mit den GeForce-Pendants mithalten können, aber nicht so weit zurück liegen, wie zuerst vermutet. Bei der Framerate liegt die Radeon RX Vega 64 nur zwei Prozent hinter der GeForce GTX 1080 zurück und ist damit gleich schnell – und erreicht damit quasi ein gleich gutes Ergebnis wie in klassischen AAA-Spielen.

Die GeForce RTX 2070 Super erzielt mit einem Plus von 25 Prozent zur Radeon RX 5700 XT ein gutes Ergebnis. Turing arbeitet sehr schnell in dem Spiel, gewöhnlich liegt die Differenz bei elf Prozent. Aber auch das ist nicht so viel wie zuerst vermutet. Ähnliches gilt für die „internen Duelle“ bei AMD und Nvidia, auch da fallen die Unterschiede nicht allzu groß aus.

Half-Life: Alyx – 3.080 × 3.310, Ultrahoch-Preset
  • FPS, Durchschnitt:
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      136,6
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      92,2
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      73,9
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      66,9
    • AMD Radeon RX Vega 64
      65,6
    • AMD Radeon RX 580
      43,9
    • Nvidia GeForce GTX 1650 Super
      41,6
    • Nvidia GeForce GTX 1060 FE
      39,0
    • AMD Radeon RX 5500 XT
      37,0
  • 99,8th Percentile (Frametimes in FPS):
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      111,1
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      73,0
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      57,5
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      55,6
    • AMD Radeon RX Vega 64
      41,2
    • Nvidia GeForce GTX 1650 Super
      33,6
    • Nvidia GeForce GTX 1060 FE
      32,4
    • AMD Radeon RX 580
      29,9
    • AMD Radeon RX 5500 XT
      29,7

Die Frametimes zeigen die eigentlichen Probleme

Die Frametimes zeigen wiederum, warum die Supersampling-Ergebnisse so deutlich ausfallen. Hier fällt die Radeon RX Vega 64 wieder massiv gegenüber der Radeon RX 5700 XT und den Nvidia-Beschleunigern zurück. Die Radeon RX 5700 XT mit RDNA ist bei der Messreihe 40 Prozent schneller, die GeForce GTX 1080 immer noch 35 Prozent.

Die vergleichbaren Frametimes zwischen der Radeon RX 5700 XT und der GeForce GTX 1080 verdeutlichen auch, warum beide Grafikkarten exakt denselben Super-Sampling-Faktor ermöglichen. Und auch das gute Abschneiden der GeForce RTX 2070 Super bestätigt sich bei den Frametimes. Gegenüber der GeForce GTX 1080 fallen diese bei dem Turing-Modell um 31 Prozent besser aus, gegenüber der Radeon RX 5700 XT um 27 Prozent.

Der direkte Vergleich in 3.080 × 3.310 (350 %), Ultrahoch
Der direkte Vergleich in 3.080 × 3.310 (350 %), Ultrahoch

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