Unreal Engine 5 ist kürzlich aus dem Early Access hervorgegangen, wobei eine Vollversion jetzt für Spieleentwickler verfügbar ist. Gleichzeitig wurde auch der „City Sample“-Teil aus der brillanten The Matrix Awakens-Demo veröffentlicht, der den Benutzern die Möglichkeit gibt, sich mit MetaHuman-Massen und groß angelegter KI in einer riesigen offenen Welt vertraut zu machen, in der Gebäude, Straßen und mehr prozedural erstellt werden Generation. Kurz gesagt, Epic eröffnet allen eine erstaunliche Fülle neuer Technologien, und UE5 ist praktisch der erste Paradigmenwechsel in der Spieleentwicklung seit der Einführung der neuen Konsolen. Was haben wir also aus dieser Veröffentlichung gelernt? Einfach gesagt: Es ist anspruchsvoll. Sehr fordernd.
An dieser Stelle lohnt es sich, hervorzuheben, warum die Stadtstichprobe so besonders ist – und sie ist ziemlich einfach. Das Erstellen und Rendern von Stadtlandschaften mit diesem Detaillierungsgrad ist kein Kinderspiel. Frühere UE5-Demos waren auf lineare, einheitliche Felslandschaften beschränkt. Eine Stadt wie die hier „verschenkte“ ist viel komplexer in Bezug auf Materialien, Formen, Gestalten und Dynamik. Das Nanite-Geometriesystem verleiht den kleinsten Elementen der Stadt extreme Details – bis zu dem Punkt, an dem einzelne winzige Objekte aus der Nähe betrachtet fast lebensecht aussehen können. Nanite hat seine Grenzen in Bezug auf verformbare Meshes wie animierte Charaktere oder Autos, während die Integration von Elementen wie Blattwerk noch in Arbeit ist (obwohl es definitiv in der Pipeline ist!). Die Ergebnisse dieser Demo sprechen jedoch für sich.
Dann ist hier das globale Beleuchtungssystem – Lumen – jetzt aktualisiert mit Unterstützung für Hardware-Dreiecks-Raytracing für diffuse GI und Reflexionen. In einigen Szenarien sehen die Nicht-RT-Fallback-Systeme von Lumen fast genauso gut aus, aber in anderen Situationen ist klar, dass RT einen großen Unterschied machen kann – Reflexionen sind genauer und detailreicher, die Beleuchtung ist so viel genauer, besonders in der Nacht wahrnehmbar -Zeitszenen.
Epic zieht hier alle Register – und zumindest im Moment können die Auswirkungen auf die Leistung erschreckend sein. Zunächst einmal gibt es das Problem des Ruckelns bei der Shader-Kompilierung – ein Problem mit UE4-Titeln auf dem PC seit einiger Zeit, das sich massiv auf jeden anfänglichen Durchlauf durch das City-Sample auswirkt, egal wie leistungsfähig Ihr PC ist. Sobald die Ruckler nachlassen (was sie tun, je länger Sie die Demo spielen), wird schnell klar, dass selbst eine leistungsstarke CPU mit den Inhalten zu kämpfen hat. Ein Core i9 10900K mit 5,0 GHz gesperrt, gepaart mit einem RTX 3090, kann in einer ziemlich anstrengenden Szene einen Leistungsdurchschnitt von etwa 44 fps sehen – und das bei nativem 720p-Rendering, bei dem versucht wird, die GPU als limitierenden Faktor für die Leistung zu entfernen. Wenn Sie sich mit hoher Geschwindigkeit durch die Stadt bewegen, treten scharfe Frame-Time-Spitzen auf: weiteres Stottern, das anscheinend nicht auf die Shader-Kompilierung beschränkt ist.
Interessanterweise bietet das Entfernen von hardwarebeschleunigten Raytracing-Funktionen aus Lumen und die Verwendung von Software-GI als Fallback einen erheblichen Leistungsgewinn, vermutlich weil die CPU nicht mehr die interne BVH-Struktur generieren muss – die Geometrie, mit der Raytraversal getestet wird. In meinen Tests führte die Verwendung von Hardware-Lumen zu einem Leistungseinbruch von 32 Prozent. Es gibt Raum für Optimierungen, und ich habe festgestellt, dass die CPU-Skalierung von UE5 seltsam ist – das Ausführen des 10900K mit halber Geschwindigkeit führt zu einem Leistungseinbruch von 40 %. Wird dieselbe CPU jedoch mit der Hälfte der verfügbaren Kerne/Threads ausgeführt, sinkt die Leistung nur um vier Prozent. Dies deutet darauf hin, dass die Leistung von UE5 eher von der Single-Core-Geschwindigkeit abhängt, als von der Ausnutzung der vielen Kerne und Threads in einem modernen PC-Prozessor.
Die Wahrnehmung ist, dass die Unreal Engine 5 GPU-lastig ist – und das mag durchaus der Fall sein, aber es ist schwer zu sagen, wann das CPU-Limit so leicht zu erreichen ist. Meine Lösung bestand hier darin, die KI innerhalb der Stadt auszuschalten, um sauberere Zahlen zu erhalten, die eine RTX 2060 Super bei nativen 1080p testen, wobei die zeitliche Superauflösung zur Auflösung bei einer 4K-Ausgabe verwendet wird. Ich habe festgestellt, dass Hardware-Lumen im Vergleich zum weniger präzisen Software-Äquivalent sieben Prozent Leistungseinbußen aufweist – nicht schlecht, wenn man bedenkt, dass die Wiedergabetreue enorm zugenommen hat. Bei einer RTX 3080 sind es die gleichen sieben Prozent, bei einer gleichwertigen Radeon RX 6800 XT kosten sie 17 Prozent. Interessanterweise ist der 6800 XT bei Betrachtung der gesamten Demo jedoch insgesamt rund drei Prozent langsamer als der 3080.
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Wo bleibt also all dies bei Mittelklasse-PCs? Zumindest im Moment ist der Mainstream-Favorit – der Ryzen 5 3600 – stark von der CPU begrenzt und erreicht in statischen Szenen durchschnittlich 30 fps, fällt aber in Bewegung viel niedriger ab. Wie hat Epic vor diesem Hintergrund die Konsolenversionen dazu gebracht, besser zu laufen? Nun, denken wir daran, dass wir selbst mit spezifischen Optimierungen noch weit von gesperrten 30 fps entfernt sind, aber es scheint, dass der TSR-Upscaler von Epic nicht ganz das gleiche Qualitätsniveau wie die PC-Wiedergabe liefert – was entweder eine niedrigere Qualität bedeutet TSR oder eine niedrigere Basisauflösung.
Dann gibt es Änderungen an bestimmten Qualitätsparametern – der Reflexionsabstand und die allgemeine interne Auflösung scheinen konsistent zu sein, wenn der PC auf hoch eingestellt ist, aber es gibt Momente, in denen Aspekte des Lichtlecks auf Qualitätskompromisse oder andere Optimierungen für Konsolen hindeuten, die auf der hohen Einstellung des PCs nicht vorhanden sind. Bewegungsunschärfe scheint auch mit einer Viertelauflösung zu funktionieren, wenn sie große Bereiche des Bildschirms einnimmt. Und schließlich ist da noch die Qualität virtueller Schattenkarten, bei denen Konsolen mit einer scheinbar benutzerdefinierten Neigung zur halben Auflösung arbeiten, die eine niedrigere Wiedergabetreue als die mittlere Voreinstellung des PCs liefert.
Wo stehen wir vor diesem Hintergrund mit diesem ersten Blick auf eine Release-Version von Unreal Engine 5? Die Qualität des Renderings ist hervorragend, Lumen und Nanite liefern den Generationssprung in der Wiedergabetreue, den wir von der neuesten Hardware erwarten, aber ich mache mir Sorgen um die CPU-Leistung, bei der wir selbst mit den leistungsstärksten Prozessoren auf dem Markt leicht an Grenzen stoßen können. Natürlich ist dies nur ein Demo-Sample und kein Endprodukt, aber trotzdem bin ich überrascht über die offensichtliche Abhängigkeit von der Single-Thread-CPU-Leistung – ich mache mir Sorgen, dass das Erreichen von 60 fps in UE5-Titeln für PC, ganz zu schweigen von Konsolen, wird extrem herausfordernd. Letztendlich ist dies jedoch nur ein einzelnes Beispiel für den Motor in Aktion – und natürlich bleibt die Technologie in einem ständigen Entwicklungszustand mit vielen Verbesserungen, die noch kommen werden.
Wir werden den Fortschritt dieser aufregenden Technologie verfolgen und freuen uns darauf, die ersten Versandspiele zu sehen, die die Unreal Engine 5 und ihre hochmodernen Funktionen verwenden.