Die Xbox One X von Microsoft und die PlayStation 4 Pro von Sony sind zwei der neuesten und leistungsstärksten Spielekonsolen, die Spiele mit 4K-Auflösung versprechen. Obwohl die PS4 Pro seit letztem November erhältlich ist, können Sie die viel leistungsstärkere Xbox One X erst im November in die Hände bekommen. Technisch gesehen handelt es sich immer noch um Spielekonsolen der achten Generation mit Hardware-Upgrades unter der Haube gegenüber der vorhandenen PS4 und Xbox One, um Spielauflösungen über 1080p hinaus zu ermöglichen.

Moment mal, hier gibt es einen Haken. Sony hat bereits behauptet, dass die neueste Konsole die Checkerboard-Rendering-Technik verwendet, um die Auflösung auf 4K zu erhöhen. Während des Starts der Xbox One X auf der E3 prahlte Microsoft jedoch damit, wie die neueste Konsole Native 4K Gaming unterstützt. Sicher, es ist bis zu einem gewissen Grad wahr, aber die Konsole wird Native 4K nicht in allen kommenden Spielen erreichen können. Analysten der Digital Foundry behaupten, dass die Konsole dieselbe Checkerboard-Rendering-Technik verwendet, um das 4K-Ziel in bestimmten Spielen wie Anthem und Assassin’s Creed: Origins zu erreichen. Wenn Sie keine Ahnung haben, wovon wir sprechen, schauen wir uns das genauer an Was ist Schachbrett-Rendering und wie funktioniert es auf Xbox One X und PS4 Pro:

Was ist Schachbrett-Rendering?

Checkerboard Rendering ist ein relativ neues und einzigartige Grafik-Rendering-Technik um die GPU eines Systems zu unterstützen, um Rendern Sie die Grafik eines Spiels mit höheren Auflösungen, als es tatsächlich kann. Mit Checkerboarding kann eine GPU grafische Texturen mit einer Auflösung rendern, ohne dass sie nativ mit dieser Auflösung gerendert werden muss. Dies wird in Fällen verwendet, in denen die GPU die Leistung nicht reduziert. Das Schachbrett-Rendering kann zwar als benutzerdefinierte Upscaling-Lösung betrachtet werden, ist jedoch keineswegs dem Upscaling nahe. Sie werden feststellen, dass wir beide Techniken kurz miteinander vergleichen. Abgesehen davon ist dies eine ziemlich anspruchsvolle Technik, aber wenn sie richtig genutzt wird, ist das Potenzial unbegrenzt, insbesondere wenn die Entwickler Zugriff auf Objekt- und Dreiecksdaten im ID-Puffer haben.

Geräte, die Checkerboard-Rendering verwenden

Checkerboard Rendering wird derzeit auf den neuen Spielekonsolen implementiert, nämlich der Sony PlayStation 4 Pro und die Xbox One X.. Ersteres hat jedoch die ganze Welt darüber informiert, dass ihre Konsole das Checkerboard-Rendering in vollem Umfang nutzt, um ein nahezu 4K-Erlebnis zu bieten, von dem Benutzer nur schwer unterscheiden können.

Auf der anderen Seite hat Microsoft seine neueste Xbox One X, auch bekannt als Project Scorpio, immer als echte 4K-Spielekonsole angepriesen. Das Unternehmen sagte sogar, dass es die PS4 Pro nicht als Konkurrent zur Xbox One X betrachte, da sie sich in einer völlig anderen Liga befindet. Dies trifft bis zu einem gewissen Grad zu, da die PS4 Pro in den meisten Spielen nativ mit 1440p gerendert wird und diese Schachbrett-Rendering-Technik verwendet, um die Auflösung auf 4K zu erhöhen.

Nun, wir haben während der E3 2017 eine Reihe von Spielen mit Native 4K / 60 fps auf der Xbox One X gesehen. Dies ist jedoch eindeutig nicht bei allen Spielen der Fall. Xbox One X enthält spezielle Hardware für das Rendern von Schachbrettern, nur für den Fall, dass die GPU, die das Gerät mit Strom versorgt, ein bestimmtes Spiel nicht mit nativer 4K-Auflösung rendern kann. Noch bevor die Konsole in die Läden kam, haben wir bereits Spiele wie Anthem und Assassin’s Creed: Origins gesehen, die diese Technik nutzen, um ein 4K-Spielerlebnis zu bieten, da jeder, der über einiges an Wissen in dieser Abteilung verfügt, dies sofort erkennen würde das 6 Die TeraFlop-GPU auf der Xbox One X ist für native 4K-Spiele in 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.

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

Schachbrett-Rendering beim Spielen

Die Checkerboard-Rendering-Technik wird von Spieleentwicklern seit der Einführung der PS4 Pro-Konsole von Sony im letzten Jahr eingesetzt. Die Technik ist also relativ neu und es ist in erster Linie auf das Rendern von Spielen mit 4K-Auflösungen ausgerichtet. Viele PC-Spiele, die wir in den letzten Jahren gesehen haben, wurden mit 4K-Texturen ausgeliefert, und fast alle waren vollständig in der Lage, eine native 4K-Auflösung zu erreichen. Um jedoch mit diesen Auflösungen spielen zu können, müssen Sie Tausende von Dollar in ein High-End-Gaming-Rig investieren. Die neuesten Konsolen hingegen kosten normalerweise weniger als 400-500 Dollar. Um 4K-Spiele zu diesem Preis zu erzielen, müssen die Hersteller auf native 4K-Spiele verzichten, da die unter dem Gehäuse befindliche GPU für diesen Preis einfach nicht gut genug ist, um dies zu tun. Genau aus diesem Grund wurde Checkerboard Tendering auf Spielekonsolen gut eingesetzt.

Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Checkerboarding, die verwendet werden können. Einer von ihnen ist der Interpolationsbasierte Rendering-Technik, was ziemlich veraltet ist und ein anderer ist der neuere Temporal Checkerboard Rendering-Technik, das von PS4 Pro- und Xbox One X-Entwicklern für ihre Spiele verwendet wird. Diese Technik schneidet die Details ab, 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. Crisper-Kanten, viel detaillierteres Laub, mehr Details in Texturen und Spiegeleffekte sind als Ergebnis des Checkerboard-Renderings zu erwarten, ohne dass die GPU-Front stark beansprucht wird.

Einfach ausgedrückt, können Sie Spiele in einer viel besseren visuellen Wiedergabetreue erleben, ohne dass eine erstklassige Grafikkarte zum Verschieben aller Frames erforderlich ist. Was Sie jedoch möglicherweise bemerken, sind Artefakte in einem Kreuzmuster, insbesondere in Zeitrafferszenen, wie im folgenden Bild dargestellt.

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

Schachbrett-Rendering gegen Upscaling

Bevor Sie zu den Schlussfolgerungen gelangen, möchten wir sagen, dass es einen großen Unterschied zwischen Checkerboard-Rendering und Upscaling gibt. Um dies ins rechte Licht zu rücken, ist Upscing nichts anderes als ein Video mit einer bestimmten Auflösung aufzunehmen und Skalieren von Dingen auf eine höhere Auflösung. Wir haben dies in fast allen modernen Fernsehgeräten gesehen. Sogar die älteren Full-HD-Fernseher hatten die Fähigkeit, alles von 480p auf 1080p zu skalieren, um ein leicht verbessertes Erscheinungsbild zu erzielen. Betrachten Sie einen Frame in einem bestimmten Filmmaterial. Beim Hochskalieren wird dieser Rahmen vergrößert, so dass jedes Originalpixel über Teilen mehrerer Pixel liegt. Eine Kompromissmethode mischt sie und wählt die Endwerte aus. Abgesehen davon, wie viel von einer Verbesserung Sie erhalten, hängt in erster Linie von dem Gerät ab, das Sie verwenden. Es ist jedoch so bei weitem nicht annähernd die wesentlich verbesserte visuelle Wiedergabetreue, die Sie durch das Rendern von Schachbrettmustern erfahren, da diese Technik die Dinge einfach nicht vergrößert, wenn Sie das denken.
Was ist Schachbrett-Rendering?  Wie funktioniert es auf Xbox One X und PS4 Pro?Bildquelle: Liabe Brave (NeoGAF-Foren)

Fahren Sie mit der Checkerboard-Rendering-Technik auf den neuen 4K-fähigen Konsolen fort. Um einen fertigen Frame zu erstellen, sollten zwei aufeinanderfolgende Schachbrett-Frames vorhanden sein, die in die Rendering-Pipeline eingegeben werden. Angenommen, ein Schachbrett besteht aus schwarzen und weißen Kacheln. Betrachten Sie hier, dass ein Rahmen, sagen wir “N”, jede einzelne schwarze Kachel auf dem Schachbrett ist und der nachfolgende Rahmen N + 1 jede einzelne weiße Kachel ist. 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, bei dem es sich um eine spezielle Hardware handelt, die in den Konsolen PS4 Pro und Xbox One X enthalten ist. Es verfolgt die Bewegung der Pixel von Bild N und vergleicht sie mit den Pixeln auf Bild N + 1 und projiziert die alten Pixel an die neue Position auf Bild N. Dieses projizierte Bild N wird wiederum mit Bild N + 1 in zusammengeführt um einen 4K-Auflösungsrahmen zu konstruieren. Dieser zusammengeführte Frame wird weiter verarbeitet und optimiert, um die Artefakte zu reduzieren, die sich aus den früheren Phasen dieser Technik ergeben, und schließlich an den Bildschirm gesendet. Der Rahmen N + 1 wird an die nächste Prozesspipeline übergeben, um als neuer Rahmen N zu fungieren, und dies erfolgt wiederholt. Nun, das ist so ziemlich die Checkerboard-Technik auf den Punkt gebracht.
Was ist Schachbrett-Rendering?  Wie funktioniert es auf Xbox One X und PS4 Pro?Bildquelle: Reddit

Schachbrett gerendert 4K vs Native 4K

Auf den ersten Blick fällt es Ihnen sehr schwer, den Unterschied zwischen 4K-Filmmaterial mit nativ gerendertem und mit Schachbrett gerendertem 4K-Material zu erkennen. Sie bemerken jedoch einen beträchtlichen Unterschied zwischen den beiden, insbesondere wenn Sie das gerenderte Video anhalten und zoomen, nur um festzustellen, dass sich an den beweglichen Kanten eines mit Checkerboard gerenderten 4K-Filmmaterials Artefakte befinden. Nun, dies ist so ziemlich der einzige Nachteil dieser Technik, da die schnelle Bewegung 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 effektiv halbiert wird. Alles in allem ist es für das menschliche Auge kaum wahrnehmbarund selbst wenn Sie es schaffen, es zu bemerken, ist es kein signifikanter Unterschied seinDies gilt insbesondere für die Hardware, für die Sie Ihr Geld ausgeben müssen, um Spiele mit nativem 4K zu rendern.

Was ist Schachbrett-Rendering?  Wie funktioniert es auf Xbox One X und PS4 Pro?Bildquelle: Liabe Brave (NeoGAF-Foren)

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Ist Schachbrett-Rendering gut genug für Sie?

Nun, das hängt von Ihren persönlichen Vorlieben und Budgetbeschränkungen ab. Wenn Sie wirklich die native 4K-Auflösung für eine großartige Augenweide verbessern möchten, werden wir Sie nicht davon abhalten, Tausende von Dollar für den Bau eines High-End-Gaming-Rigs auszugeben. Wenn Sie jedoch ein Konsolenspieler sind oder Erschwinglichkeit Ihre oberste Priorität ist, werden Sie nicht von dem mit Checkerboard gerenderten 4K-Filmmaterial enttäuscht sein, das Sie sowohl auf der PS4 Pro- als auch auf der Xbox One X-Konsole erleben können. Was halten Sie von dieser neuen Technik, die von den neuesten Konsolen verwendet wird? Sind Sie zufrieden oder warten Sie noch auf den Konsolen der nächsten Generation auf ein natives 4K-Spielerlebnis? Lassen Sie es uns wissen, indem Sie Ihre wertvollen Meinungen im Kommentarbereich unten veröffentlichen, da wir gerne lesen würden, was Sie denken.