Optimierung und Einfluss der Grafikeinstellungen
Dieser Thread ist ein Ableger eines großen Anno 1800 Benchmarks, der aufgeteilt werden musste.
Der Hauptthread mit den Inhaltsverzeichnis bietet Erläuterungen die vorher gelesen werden sollten.
Die bisherigen Tests wurden mit Fokus auf ein CPU/RAM Limit erstellt und daher sind die gewählten Grafikoptionen auf eine möglichst hohe CPU Last und möglichst hohe RAM-Belegung ausgelegt.
In diesem Thread geht es um das sinnvolle Optimieren der verfügbaren Optionen um ein flüssigeres und reaktionsschnelleres Spielen, bei möglichst geringen optischen Einbußen, zu erreichen.
Es wurden dafür vier verschiedene Einstellungs-Konfigurationen ausgesucht und getestet.
Die Gemeinsamkeiten der Einstellungen
Alle Konfigurationen sind mit DX12 kombiniert, da dies die beste API für Anno 1800 darstellt und das Antialiasing wurde deaktiviert da es weiterhin ein CPU Test für das Lategame sein soll.
Die Auflösung war immer 1920x1080 Pixel im Vollbildmodus ohne V-sync und für den Test war der maximale Kameraabstand erhöht.
Das Postprocessing ist auf niedrig und die Sonnenposition ist fest, was beides vor allem persönliche optische Präferenzen sind.
Unterschiede und Erläuterungen
Ziemlich selbsterklärend wurde alles was die CPU belastet auf die maximale Stufe gestellt.
Es wurden drei Optionen gesenkt, die nahezu keine Einbußen für die Optik haben und praktisch kostenlos die Leistung steigern.
Und es wurden drei Optionen gesenkt, die zwar sichtbare Unterschiede erzeugen, dies jedoch mit einer deutlich besseren Leistung rechtfertigen.
Objektqualität, Schattenqualität und die Beleuchtungsqualität wurden auf “Hoch“ gesenkt, was optisch nicht auffällt.
Der Wuselfaktor wurde auf niedrig gesetzt, was zu sichtbar weniger Spaziergängern usw. führt, im Gegenzug verbessert es die Leistung und macht Wimmelbild Aufgaben einfacher.
Die Sichtdistanz wurde auf “Sehr hoch“ gesenkt.
Und die Texturenqualität wurde auf “Mittel“ gesenkt
Und es wurden drei Optionen gesenkt, die zwar sichtbare Unterschiede erzeugen, dies jedoch mit einer deutlich besseren Leistung rechtfertigen.
Objektqualität, Schattenqualität und die Beleuchtungsqualität wurden auf “Hoch“ gesenkt, was optisch nicht auffällt.
Der Wuselfaktor wurde auf niedrig gesetzt, was zu sichtbar weniger Spaziergängern usw. führt, im Gegenzug verbessert es die Leistung und macht Wimmelbild Aufgaben einfacher.
Die Sichtdistanz wurde auf “Sehr hoch“ gesenkt.
Und die Texturenqualität wurde auf “Mittel“ gesenkt
Im Spielablauf-Tab werden die Strommasten ausgeblendet.
Die Sichtdistanz wird auf „“Hoch“ gesenkt.
Shader- und Beleuchtungsqualität sinken auf “Mittel“ und Schatten- und Texturenqualität auf “Niedrig“.
Hier wurde schlicht Alles auf die niedrigste Stufe gestellt:
Vergleich der Optik
Die Optik wurde in drei verschiedenen Standbildern mit den vier Details-Kombinationen und den drei 16 zu 9 Auflösungen 1080p, 1440p und 2160p verglichen.
Dazu werden jeweils vier Ausschnitte genommen und in einer Collage nebeneinander gesetzt um sie besser vergleichen zu können.
Einmal die Nahansicht von einer Situation in der alten Welt unter einem sehr flachen Winkel.
So eine Position wäre typisch für einen Schönbauer der sein Werk aus der Nähe betrachten möchte.
Verglichen werden ein Ausschnitt der weiter entfernten Gebäude und eines Berges in der oberen rechten Ecke.
Dann ein Ausschnitt der einen Teil der Weltausstellung und die daneben liegenden Straße im mittleren Abstand zeigt.
Direkt darunter wird ein Ausschnitt mit der Parkanlage, mit viel Vegetation, Wegen und Springbrunnen gezeigt.
Und zuletzt aus der unteren rechten Ecke eine sehr nahe Aufnahme des Varieté Theaters.
So eine Position wäre typisch für einen Schönbauer der sein Werk aus der Nähe betrachten möchte.
Verglichen werden ein Ausschnitt der weiter entfernten Gebäude und eines Berges in der oberen rechten Ecke.
Dann ein Ausschnitt der einen Teil der Weltausstellung und die daneben liegenden Straße im mittleren Abstand zeigt.
Direkt darunter wird ein Ausschnitt mit der Parkanlage, mit viel Vegetation, Wegen und Springbrunnen gezeigt.
Und zuletzt aus der unteren rechten Ecke eine sehr nahe Aufnahme des Varieté Theaters.
In dieser Ansicht werden bei mir die meisten Gebäude platziert, da man eine gute Übersicht hat aber immer noch zielgenau ausrichten kann.
Es werden der Industriebereich oben rechts, die Weltausstellung, der Vergnügungspark und die Häuser im der unteren rechten Ecke verglichen.
Es werden der Industriebereich oben rechts, die Weltausstellung, der Vergnügungspark und die Häuser im der unteren rechten Ecke verglichen.
Dank dem erhöhten Kameraabstand hat man eine bessere Übersicht, die viele Inseln komplett zeigen kann und ich verbringe viel Zeit in dieser Ansicht.
Verglichen werden die Schönbausiedlung am oberen Rand, Teile von Zoo und Museum, die Weltausstellung mit Park, die schon in der Nahansicht zu sehen waren und dann vom unteren rechten Rand eine Bauern/Arbeiter Siedlung mit Wasser und Schiffen.
Verglichen werden die Schönbausiedlung am oberen Rand, Teile von Zoo und Museum, die Weltausstellung mit Park, die schon in der Nahansicht zu sehen waren und dann vom unteren rechten Rand eine Bauern/Arbeiter Siedlung mit Wasser und Schiffen.
Welche Leistungssteigerungen sind zu erwarten?
Schon der Wechsel auf die optimierten Settings steigert die FPS bei einer Zen2 CPU mit 8 Kernen um ca. 18%. Der Wechsel von 4 auf 16 CPU Kerne würde hingegen nur ca. 10% bringen.
Vor allem wenn der RAM ausgeht, wie es mit 16 GB der Fall ist, sind die Leistungssteigerungen für die 0,1% low Frametimes mit 95%, gegenüber 9% bei 64 GB, enorm.
Selbst wenn genügend RAM vorhanden ist, kann der Wechsel auf die niedrigen Details die allgemeine Leistung um ca. 50% verbessern und mit den minimalen Details sogar um den Faktor 2.
Sind nur 16 GB vorhanden ist das Potential für die 0,1% low Frametimes bei Faktor 4.
Das Verhalten mit einer älteren Zen CPU ist sehr ähnlich:
Die Grafikoptionen bilden damit eine Stellschraube, die mehr bewirken kann als viele der Verbesserungen an der Hardware es können.
Welche Einbußen müssen dafür in Kauf genommen werden?
Durch die verringerte Sichtweite gehen in der oberen Reihe bereits beim Wechsel auf die optimierten Details einige Feinheiten verloren. Gerade die Investorenhäuser lassen Polygone und Farbakzente vermissen.
In der zweiten Reihe fehlen ebenfalls ein paar Objekte, welche aber kaum auffallen.
Durch den Wechsel auf niedrig und minimal fehlen dann nochmal deutlich mehr Objekte wie z.B. einige Bäume um die Schienen.
In der dritten Reihe muss man die Nachteile durch die optimierten Details schon wirklich suchen und erst der Wechsel auf die niedrigen Details zeigt deutliche Einbußen bei der Optik der Bäume und dem Detailgrad der Häuser.
Die minimalen Details lassen zusätzlich noch viele Bäume wegfallen.
In der letzten Reihe sind die optimierten Details genauso gut wie die maximalen und erst die niedrigen/minimalen Details fallen deutlich ab weil z.B. die Erker und Schornsteine der Häuser fehlen.
In der oberen Reihe fallen graduell von rechts nach links immer mehr Objekte und Details weg,.
Wobei dies bei den optimierten Details ohne den direkten Vergleich nur schwer zu sehen wäre.
Auch die zweite Reihe setzt diesen Trend fort.
Schon bei den niedrigen Details bleibt der Innenraum der Weltausstellung leer.
Die minimalen Details leiden besonders in vier Aspekten.
Der Halbkreis aus Stahl und Glas an der Front der Weltausstellung zeigt gar kein Glas mehr.
Die Vegetation ist praktisch völlig verschwunden.
Ein Effekt der in den Screenshots kaum sichtbar ist, der jedoch im Spiel einen deutlichen Einfluss hat ist der Farbton des Bildes. Der Wechsel auf die niedrigsten Stufen bei Shadern und Beleuchtung lassen die Szenen blass und leblos zurück. Es ist nur schwer an den hellen Streifen auf den Palastdächern oder der Farbgebung der Schieferdächer in der untersten Reihe zu sehen aber der optische Einfluss ist in Realität groß.
Der Vergnügungspark aus der dritten Reihe zeigt mit den optimierten Details lediglich ein paar Besucher weniger durch den niedrigen Wuselfaktor.
Die niedrigen und vor allem die minimalen Details leiden an dem fehlen von Besuchern, Vegetation und Details aufgrund der geringeren Sichtweite.
Die letzte Reihe setzt diesen Trend fort und hier fallen auch die fehlenden Strommasten besonders auf.
Die obere Reihe zeigt wenig interessantes.
Optimiert sieht gut aus und ab niedrig fehlen z.B. die Zeiger der Uhr auf dem Lagerhaus.
Bei den minimalen Details ist der Berg im Hintergrund verwaschen und unschön.
Die zweite Reihe zeigt weniger Personen aufgrund des niedrigen Wuselfaktors aber um die geringere Texturenauflösung an der Weltausstellung sehen zu können muss man schon genau hingucken.
Die niedrigen Details lassen die Strommasten vermissen und die Texturen für Boden und Weltausstellung sind nochmal schlechter.
Die minimalen Details sehen hier deutlich schlechter aus. Die Zierbäume sind hässlich, der Weltausstellung fehlen z.B. Details wie die Hausnummer und die niedrige Sichtweite lässt Personen und Details die etwas weiter die Straße runter wären verschwinden.
Die optimierten Einstellungen sind fast nur an der etwas schlechteren Bodentextur für Gehwege und Brunnen zu erkennen.
Auch die niedrigen Details sind vor allem über die Bodentextur zu erkennen.
Die minimalen Details lassen hier ordentlich Federn. Das Gras verschwindet, die Bäume sind sichtbar aus platten Flächen zusammengesteckt und auch das Wasser in den Brunnen ist unschön.
Die unterste Reihe ist besonders interessant.
Die maximalen Details spielen hier bei den Texturen ihre volle Stärke aus. Die mittleren Texturen aus den optimierten Details sehen aus meiner Sicht aber weiterhin ordentlich aus.
Die niedrigen Details leiden stark unter den niedrigen Texturen und auch an der fehlenden Beleuchtung. Der “Polygongrad“ ist weiterhin gut und fällt erst zu den minimalen Details massiv ab. Hier kommt dann alles zusammen und die Statuen und die Personen auf dem Balkon erinnern eher an die ersten 3D Spiele.
Leider sind die Vergleichsbilder in 4K und teilweise in 1440p zu groß für Computerbase. Ich überlege mir einen Weg wie ich sie euch zukommen lassen kann.....
Auch hier macht mir die Dateigröße einen Strich durch die Rechnung.
Wer die Bilder sehen will, die wegen der Dateigröße blockiert wurden, kann sie hier in der kompletten Sammlung ansehen.
Welchen Einfluss hat die Auflösung auf die Optik?
Gerade im oberen Bereich gehen potentielle Details in einem Pixelmatsch unter wenn die Auflösung nur 1080p entspricht.
Die 1440p Auflösung ist bereits ein deutliches Upgrade und bietet einen guten Kompromiss.
Schornsteine und Erker lockern die Dächer der Häuser zwar auch auf 1080p noch auf aber wenn diese nur noch aus einzelnen Pixeln bestehen ist ihr Nutzen bei diesem Kameraabstand eher zweifelhaft.
Die Stahlkonstruktion des Daches der Weltausstellung muss mit seinen feinen Strukturen ebenfalls stark leiden.
Hier setzt sich das Bild aus der Fernansicht fort, wenn auch in abgemilderter Form.
Die feinen Strukturen der Weltausstellung und insbesondere des Riesenrades leiden stark unter der verringerten Auflösung. Vorteile durch das Gewusel der Bewohner usw. sind aber auch in 1080p noch gut gegeben.
Auch die Dächer im unteren Teil profitieren von den Details.
Aus diesem Abstand spielt die Auflösung kaum eine Rolle.
Am ehesten profitiert man bei den Strommasten und durch einen geringerer Treppenstufeneffekt wie er z.B. bei den Fahnenmasten des Theaters zu beobachten ist.
Wie wirkt sich eine höhere Auflösung auf die Leistung aus?
Es ist nicht einfach das Skript auf eine andere Auflösung umzustellen, da sehr viele Klicks auf spezielle Mauspositionen durchgeführt werden und einige Kameradrehungen über das halten der mittleren Maustaste und bewegen der Maus durchgeführt werden.Eine Klick auf die Minimap kann dann nach der Umrechnung der Pixel auf 1440 oder 2160p zu einer leicht anderen Stelle führen.
Und besonders die Kameradrehung ist nicht gut zu übersetzen, da ich keine Schritte um 1,33 Pixel machen kann.
Und wenn ich mehr Schritte mit einem Pixel mache, dreht sich die Kamera langsamer und bei weniger Schritte mit 2 Pixeln, dreht sich die Kamera zu schnell.
Daher zeige ich keine genaue Auswertung sondern nur einen qualitativen Vergleich des FPS Verlaufs.
Das Testsystm war ein Ryzen 5800X3D mit 64 GB 3666 16 16er RAM und einer Radeon VII die undervolted und mit leichten VRAM OC läuft.
CPU und RAM sind also ziemlich perfekt für Anno und die Grafikkarte gehört inzwischen eher zur unteren Mittelklasse auf dem Niveau einer RTX 3060 12GB
Die rot markierten Bereiche sind Beispiele in denen es nur sehr geringe Unterschiede zwischen den drei Auflösungen gibt.
Hier ist das Spiel also auch noch in der 4K Auflösung im CPU Limit. Der rechte rote Kreis zeigt zwar minimal schlechtere FPS für die 4K Auflösung in Blau aber hauptsächlich sehe ich hier ein CPU Limit.
Die lila markierten Bereiche sind eindeutig GPU limitiert und es gibt große Unterschiede in den FPS.
Der rechte Bereich erreicht in 4K ca. 53 FPS.
In 1440p dann 82 und in 1080p fast 100 FPS.
Der orange Bereich links im Bild zeigt zwar deutlich niedrigere FPS für 4K aber 1440p und 1080p liegen gleichauf, was dafür spricht, dass hier ein Wechsel von einem GPU in ein CPU Limit stattfindet.
Es zeigt sich an diesem Beispiel, dass die Szenen, in denen die FPS stark absinken, das Spiel mit einer mittelklasse Grafikkarte weiterhin im CPU Limit sein kann. Auch mit einer 4K Auflösung.
Und aus meiner Sicht kommt es vor allem auf die Bereiche an, in denen die FPS stark absinken. Hier habe ich keine Leistungseinbußen durch die höhere Auflösung und kann von der schöneren Optik profitieren.
Ob ich an anderer Stelle 53 oder 97 FPS habe, macht für das Spielgefühl weniger aus.
Die 0,1% und 1% low Frametimes waren mit allen Auflösungen gleich.
Wie viel RAM und VRAM werden belegt und wie hoch ist die CPU Auslastung?
Der erste Wert ist der Durchschnitt aus 5 Messungen mit einer Zen2 8 Kern 16 Thread CPU und der zweite mit einer Zen CPU.Reservierter RAM
Maximal 33,4 GB 33,1 GB
Optimiert 26,2 GB 26,0 GB
Niedrig 23,4 GB 23,5 GB
Minimal 21,6 GB 21,4 GB
Reservierter VRAM
Maximal 6,2 GB 6,2 GB
Optimiert 5,4 GB 5,4 GB
Niedrig 5,6 GB 5,6 GB
Minimal 4,5 GB 4,5 GB
Die CPU Auslastung lag mit den maximalen Details bei 28 bzw. 31% (Zen2 bzw. Zen) und entsprechend 4,5-5 ausgelastete CPU Threads.
Bei den anderen Details sind es sehr konsistente 26 bzw. 29%.
Die CPU Gesamtauslastung ist dabei so, dass ein Quadcore ausreicht um die Last des Spiels zu stemmen.
Selbst die minimalen Details reservieren noch 21,5 GB RAM. Und das erklärt warum die Frametimes bei 16 GB System-RAM so stark durch die Details beeinflusst werden.
Der VRAM wird leider trotz 16 GB bzw. 11 GB auf der GTX 1080 Ti nicht annähernd ausgereizt und die Texturen fliegen viel zu schnell wieder aus dem Speicher sobald sie nicht mehr im Blick sind.
So müssen die Texturen leider immer wieder aus dem System-RAM geholt werden.
Ein Hinweis für Spieler mit weniger als 4 GB VRAM:
Bei früheren Tests mit ähnlichen Laptops hat sich gezeigt, dass DX12 nicht mit 2 GB VRAM klarkommt. Es folgen massive Ruckler die mit DX11 nicht so schlimm sind und den großen Verlust der FPS unter DX11 rechtfertigen.
Bei 4 GB zeigt sich das gleiche Verhalten wir mit den 11 und 16 GB.
Persönliches Fazit
Es müssen nicht die höchsten Details sein!Die von mir vorgeschlagenen optimierten Details bringen eine ordentliche Leistungssteigerung ohne das die Bildqualität signifikant leidet.
Durch das absenken der Texturenqualität auf “Mittel“ verschlechtert das zwar scheinbar die Optik, aber es ist nicht so schlimm wie die Qualität die sich präsentiert bevor es aktualisiert(siehe der Vergleich ganz oben) wurde.
Da sich die mittleren Texturen schneller aktualisieren kann es sein, dass sich die Szene nach einem Kamerasprung schneller konsistent hübsch präsentiert.
Auch höhere FPS führen zu einer schnelleren Aktualisierung der Texturen, was ebenfalls das Spielerlebnis verbessert.
Hier ein Beispielvideo, das zeigt wie unterschiedlich lange es nach einem Kamerasprung dauern kann bis alles aktualisiert ist:
Eine weitere Option kann es sein, auch mit den maximalen/optimierten Einstellungen die Strommasten auszublenden, was ca. 2% mehr Leistung liefert und nicht jeder mag diese Strommasten.
Wenn das eigene System auch mit den optimierten Details keine ansprechenden FPS erreicht, kann weiter auf die niedrigen Details gegangen werden. Dies ist vor allem mit 16GB System-RAM eine Möglichkeit um das Spiel deutlich zu beschleunigen und trotzdem noch ein Mindestmaß an Optik zu erhalten.
Die minimalen Einstellungen sollten nur im Ernstfall genutzt werden wenn das Spiel sonst deutlich zu träge und ruckelig läuft.
Ein Monitor mit einer höheren Auflösung ist mit den vielen kleinen Objekten in der Ferne eine schöne Sache. Wenn die Grafikkarte dann keine so hohen maximalen FPS schafft ist das meist gar nicht schlimm, da die leistungskritischen Szenen tendenziell weiterhin CPU limitiert laufen.
Plant ihr die Einstellungen anzupassen oder habt ihr das schon vorher gemacht?
Wenn ja, habt ihr dabei die Optionen einzeln optimiert oder die Presets benutzt?
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