Technik-Analyse: Killzone: Shadow Fall Demo

Digital Foundry nimmt Guerrilla Games' PS4-Debüt unter die Lupe.

Es ist soweit. Die PlayStation 4 kommt. Mit der Vorstellung von Killzone: Shadow Fall bekommen wir auch einen ersten Blick auf Echtzeit-Next-Gen-Gameplay. Es verschafft uns einen Eindruck davon, was man aus technischer Perspektive von Sonys brandneuer Hardware erwarten kann. Diejenigen, die einen Sprung hin zur 1080p-Auflösung erwartet haben, werden wahrscheinlich zufrieden mit den Bemühungen der Entwickler sein. Wer jedoch auf einen neuen 60-FPS-Standard gehofft hat, sollte sich auf eine Enttäuschung vorbereiten. In Shadow Fall sind mehr Details, hervorragende Effekte und eine solide Performance wichtiger als der 1080p60-Traum. Die Frage ist: Wie groß ist der Sprung von Shadow Fall gegenüber dem, was wir bereits haben, tatsächlich? Ist das hier wirklich die nächste Generation?

Betrachtet man das Ganze aus einem technischen Blickwinkel, sind die ersten Impressionen des neuen Killzone sicherlich keine Enttäuschung. Die Tour startet mit einem spektakulären Flug um Vektas glänzende Zitadelle herum. Man sieht vorbeischwirrende Hover-cars, Wasserfälle, wehende ISA-Banner und mehr Kirschblütenbäume als in irgendeinem anderen Shooter. Das Killzone-Franchise definierte sich durch einen düstereren, dunkleren und schmutzigeren Ton, aber schnell wird klar, dass Entwickler Guerrilla Games diesmal etwas mehr Farbe zeigen will, zumindest in dieser Eröffnungssequenz. Und das Resultat springt einem sofort ins Auge.

Der Livestream und das auf Facebook hochgeladene Gameplay-Video wurden dieser visuellen Leistung nicht wirklich gerecht, aber glücklicherweise haben wir Zugang zu alternativen Assets, die das Macroblocking-Blur aus dem Weg räumen und die ganze Pracht des neuen Killzone zeigen. Der in Apples ProRes-Format gerenderte Full-HD-Trailer gibt uns die Möglichkeit, einen Blick auf die feineren Details zu werfen - fast so, als würde das Spiel direkt vor uns laufen. Mit diesem Material ist es daher kein großes Problem, sich ein genaues Bild von Guerrilla Games' Vision dessen zu verschaffen, was man von der Next-Gen-PlayStation-Hardware erwarten sollte - und 1080p steht klar im Fokus.

Um die Zukunft dieser Plattform zu verstehen, müssen wir einen Blick auf die Vergangenheit werfen. Schaut man sich den Start dieser Generation an, erschien die Mehrheit der nativen 1920x1080-Titel auf der PS3 im Launch-Zeitraum der Konsole. Dazu zählten NBA '07, Tekken: Dark Resurrection und Ridge Racer 7 - alles ältere Spiele, bei denen jede einzelne Engine von den Einschränkungen der PS2 befreit wurde, um 60 FPS zu erreichen und den Full-HD-Traum zu verwirklichen. Die folgenden sieben Jahre erzählen jedoch eine völlig andere Geschichte - sowohl bei der 360 als auch bei der PS3. Da mehr Wert auf Umgebungen mit mehr Polygonen, schärferen Texturen, Deferred Lighting und fortgeschrittenen Physik-Engines gelegt wird, sehen wir, wie technisch anspruchsvolle Titel wie Crysis 3 sich auf Sub-HD-Framebuffer verlassen und oftmals Probleme damit haben, die angestrebten 30 FPS zu halten.

30 FPS sind das Ziel für Killzone: Shadow Fall und wir erkennen in dem hochgeladenen Gameplay-Feed nicht einen einzigen Einbruch der Performance - das gilt auch für den uns zur Verfügung stehenden 1080p-Trailer. Man kann also annehmen, dass 30 FPS auch in der Next-Gen Standard bleiben werden. Das ganze Material, das wir vorliegen haben, ist jedoch auf 30 FPS beschränkt. Sollte das Spiel aber in Wirklichkeit keine Bildraten-Cap nutzen, können wir das nicht feststellen. Guerrilla hat jedoch angedeutet, dass das Spiel auf dem Niveau bleibt, die zeitliche Auflösung in dem Clip sollte uns also einen repräsentativen Eindruck der Performance verschaffen. Und natürlich hält einen Entwickler nichts davon ab, 60 FPS anzupeilen, wenn sie denn wollen.

Springen wir in die Gegenwart, sollten wir davon ausgehen, dass Full-HD nun Standard ist. Killzone: Shadow Fall soll die 1080p-Flagge hochhalten, wenn es erscheint. Und nach einer genauen Frame-für-Frame-Überprüfung des Trailers können wir bestätigen, dass dieses Ziel hier absolut erreicht wird. Das Resultat ist eine klare Bildqualität, die wir abseits des PCs selten zu sehen bekommen. Doch gilt dieser Sprung, obwohl er uns 2,25 Mal mehr Pixel beschert als in der Auflösung 1280x720, die Killzone 3 nutzte, für alle künftigen Veröffentlichungen?

"Das Material, das uns zur Verfügung steht, deutet an, dass das neue PS4-Killzone mit soliden 30 Frames pro Sekunde in der Full-HD-Auflösung von 1080p läuft."

Die vorhandenen Beweise aus diesem und anderen Sony-Trailern deuten an, dass es tatsächlich der Fall ist, was an den deutlich höheren Fillrates des leistungsstarken Radeon-Grafikkerns der PS4 liegt. Dabei sticht vor allem die Arbeitsspeicher-Bandbreite von 176 GB/s hervor, wie auch die üppigen 32 ROPs - dadurch bewegt sich die PS4-Architektur auf einem Niveau mit einigen der schnellsten PC-Rendering-Hardwares. Um das mal ein wenig besser zu vergleichen: Dieser Durchsatz übertrifft selbst den einer fähigen 120-Pfund-PC-Grafikkarte, wozu auch der derzeitige Mid-Range-Favorit Radeon HD 7850 zählt. Kürzliche Benchmarks dieser Karte zeigen wenig Probleme beim Spielen von DX11-Titeln wie Battlefield 3 auf hohen Einstellungen in 1080p60. Anders gesagt: Mit der richtigen Optimierung für die neue Version von Sonys Custom-LibGCM-Grafikbibliothek kann die PS4 deutlich mehr als das erreichen, was wir hier sehen.

Selbst bei einer solch hohen Auflösung ist Anti-Aliasing weiterhin notwendig. In der Vergangenheit nutzte die Serie eine Reihe von Post-Processing-Methoden, vom Blur-Inducing-Quincunx in Killzone 2 bis hin zur schärferen morphologischen Methode (MLAA) in Killzone 3. Da selbst das Blattwerk in Killzone: Shadow Fall dabei berücksichtigt wird, ist es wahrscheinlich, dass auch hier wieder Post-Processing eingesetzt wird. Und es würde uns nicht überraschen, wenn es wieder MLAA ist. Gestützt wird diese Vermutung durch den leichten Schimmer-Effekt, denn wir bei Kanten mit hohem Kontrast und den Sub-Pixel-Störungen sehen, mit denen diese Methode üblicherweise Probleme hat. Doch selbst mit diesen Artefakten übertrifft das Bild bei weitem die Qualität, an die Konsolenspieler aktuell gewohnt sind. Fakt ist, dass mit mehr Auflösung auch die derzeitigen Probleme mit Post-Processing-AA in der Current-Gen-Ära bei 1080p ein geringeres Problem darstellen.

"Geometrie-Details, Beleuchtung und Effekte repräsentieren einen Sprung gegenüber allem, was wir auf den aktuellen Konsolen gesehen haben."

Abseits der Bildqualität sehen wir, dass die Shader-Effekte gegenüber Killzone 3 in allen Bereichen verbessert wurden. Dazu zählen das Hitzeschimmern unter Jets, Wasserfälle, die von den Gebäuden auf Vekta fließen und die Tarnung des helghanischen Saboteurs. Sobald die Action losgeht, sehen wir Motion Blur für jedes Objekt, sowohl bei den NPCs, die über die Straßen rennen, als auch auf Lucas' Fingerspitzen, als er nach dem Magazin für seine Waffe greift. Die Stärke des Effekts kommt im Facebook-Video (das während der Konferenz hochgeladen wurde) aufgrund der Kompression nicht gänzlich zur Geltung, aber es fällt einem sofort ins Auge und ist ausgeprägter, wenn man das Spiel selbst erlebt.

Das schiere Ausmaß an sichtbarer Geometrie auf dem Bildschirm stellt einen mutigen Schritt nach vorne gegenüber dem dar, was man bislang gesehen hat - obwohl sich das Gameplay zu Fuß auf eingeschränkte Pfade begrenzt. Die Wachen, Gebäude, Bäume und Flugzeuge sind instanziert, um die Menge an Vertex-Daten einzuschränken, die den Arbeitsspeicher der PS4 beanspruchen - ein Trick, den wir auch in Shootern wie Battlefield 3 sehen. Es ist gut versteckt, da einige Strukturen der Stadt in Echtzeit gerendert, aber dann in verschiedenen Winkeln dupliziert werden, um die Illusion einer weitreichenden Metropole zu schaffen. Auch die vielen verschiedenen Fahrzeuge werden unterschiedlich mit Shadern beleuchtet. Obwohl das auf größere Distanz geschieht, um den Trick zu verbergen, ist es doch deutlich auffälliger, wenn ISA-Soldaten direkt vor dem Hauptcharakter stehen - inklusiver identischer Geschichtsanimationen bei jedem. Das ist ohne Frage das unvermeidbare Resultat dessen, wenn man mit weit größerer Auflösung in eine Spielwelt eintaucht und so auch alle Stärken und Schwächen offensichtlicher werden.

Andere Lösungen sind überraschend, wenn man theoretische Leistungsfähigkeit der Acht-CPU-Kerne der PS4 im Zusammenspiel mit der auf 800 MHz getakteten Radeon-GPU bedenkt. Die Reflexionen auf den vielen Hochhäusern erscheinen auf den ersten Blick faszinierend, aber eine genauere Analyse zeigt, dass diese Oberflächen tatsächlich gar nicht die nahe Umgebung widerspiegeln. Stattdessen nutzt Shadow Fall eine Hintergrund-Ebene aus beliebigen Gebäuden, um diesen Effekte zu simulieren - vorbeifliegende Flugzeuge werden nicht berücksichtigt. Wie beim instanzierten Workaround für die Geometrie läuft das Geschehen normalerweise aber zu schnell ab, um es wirklich zu bemerken. In den Augenblicken, in denen ihr es seht, wirkt es überzeugend, danach ist es schon wieder verschwunden.

"Nachdem man sein Können mit dem Deferred Lighting in den PS3-Spielen schon unter Beweis stellte, hebt Guerrilla das Ganze in Shadow Fall auf ein völlig neues Niveau."

Was die Texturdetails anbelangt, gibt es bei sauberen, utopischen Städten in Videospielen üblicherweise nichts wirklich Auffallendes. Auf dem Boden sehen wir LOD-Übergänge für Kirschblütenblätter und herumliegende Zeitungen, die graduell überblenden, sobald Lucas sich nähert. Aber der Rest ist so kristallklar und makellos, wie wir es erwarten würden. Es gibt auch keine auffälligen Pop-ins bei der Geometrie, aber was für ein Spiel mit dieser Präsentation merkwürdig ist, sind die Z-Fighting-Probleme auf entfernen Gebäuden, bei denen überlappende Texturen mit gleichen Z-Buffer-Werten abwechselnd aufflackern.

Dieser Glanz der Stadt bekommt nach dem helghanischen Angriff dank Bump-Mapping Risse und belegt die Geometrie mit einem Detailgrad, der dem entspricht, was wir von einem Next-Gen-FPS erwarten. Stufenbildung beim Filtering entdecken wir zu dem Zeitpunkt besonders auf geraden Schattenlinien, was in Anbetracht der Fähigkeiten der Hardware ein wenig überraschend ist. Wir hatten erwartet, dass sanfteres anisotropisches Filtering zum Einsatz kommt. Das ist auch merkwürdig, wenn man die anderen Effekte berücksichtigt, etwa die Screen-Space Ambient Occlusion (SSAO) oder die Alpha-Buffer in voller Auflösung, die benutzt werden, um die Staubwolken unter Flugzeugen zu realisieren.

Nachdem man sein Können im Umgang mit dem Deferred Lighting bereits in Killzone 2 und 3 bewiesen hat, tut man das hier erneut in großem Stil. Diesmal wurde die Zahl der Lichtquellen deutlich nach oben geschraubt. Man sieht Lampen an den Straßen, individuell beleuchtete Partikel bei Funken und Flammen sowie Global Illumination - was wiederum in klaren Lens-Flare-Effekten und Lichtstrahlen resultiert. Wir sehen auch, wie sich SSAO mit den dynamischen Schatten vermischt, veranschaulicht durch die dunkle Heiligenschein-artige Artefktbildung um Lucas' Waffe herum, sobald er sich leichter Deckung nähert - das ist nicht überraschend, da ähnliche PC-GPUs auch damit zu kämpfen haben, wenn die Horizon-basierte Version hinzukommt. Aber selbst dann beschert der Effekt der Szene die nötige Tiefe, indem er kleine Lücken mit Shading füllt. In einem Spiel, das so sehr auf einer finsteren und düsteren Ästhetik basiert, sollte das gut zusammenpassen, wenn es weiter hinein in die versmogten und industrialisierten helghanischen Ödlande geht.

Die Havok-Physik bei Objekten kehrt ebenfalls zurück, etwa in Form der Stoff-Simulation bei den Bannern. Wie beim letzten Teil kann man sehen, wie jeder Einschlag einer Kugel im Körper eines Helghast eine entsprechende Wucht entwickelt, bis dann die Leichen im Ragdoll-Stil zu Boden fallen. Leider gibt es hinsichtlich zerstörbarer Umgebung nichts, was Battlefield 3 nahekommen würde. Vieles scheint vorherbestimmt zu sein. Die Gegner-KI flankiert und passt sich dem Spieler an wie zuvor, aber die steifen Laufanimation der dusselig aussehenden Zivilisten-NPCs holen uns wieder auf den Boden der Tatsachen zurück. Allerdings liegt ja noch einiges an Arbeit vor den Entwicklern - und diese Elemente kommen nur vereinzelt zum Tragen.

"Diejenigen, die vom ersten Tag an flüssig laufende 60-FPS-Titel erwarten, werden enttäuscht sein - hier konzentriert man sich auf ein filmreifes Spektakel, gerendert in 1080p30."

Alles in allem ist es ein wunderschönes Spiel, aber mit Kompromissen, die nur Sinn machen, wenn die Framerate zur Priorität geworden ist. Diejenigen, die vom ersten Tag an auf einen Trend der flüssig laufenden 60-FPS-Spiele gehofft haben, werden enttäuscht sein. Bei Shadow Fall liegt der Fokus auf einem filmreifen Spektakel, gerendert in 1080p30. In Interviews mit dem Studio wurde bestätigt, dass das Limit bei 30 FPS liegt. Und diese Framerate ist, ausgehend von unserem Feed, während der gesamten Demo zu 100 Prozent stabil. Keine Einbrüche, kein Tearing - es läuft durchgehend reibungslos, was andeutet, dass die Framerate höher sein könnte, wenn man sie nicht begrenzen würde. Es gibt hier also kein 1080p60 und Guerrillas Entscheidung für die 30 FPS hat auch Auswirkungen auf die Controller-Latenz. Es ist schade, dass Killzone nicht diese direkten Reaktionen ermöglichen wird, die nur 60 HZ bieten und die gerade dafür sorgen, dass Spielen am PC so attraktiv für viele Gamer ist.

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So wie es aussieht, zeigt die Demo von Killzone: Shadow Fall genau das, was das fertige Spiel am Ende des Jahres verspricht. Gleichzeitig demonstriert es von allen Titeln, die auf Sonys Event gezeigt wurden, am realistischsten, wie die Zukunft der PS4 aussehen wird. Es gibt ungeskriptete Gameplay-Abschnitte mit einer Reihe von Effekten zu sehen, die wir vielleicht einzeln schon mal auf der PS3 erspäht haben, aber selten alle im direkten Zusammenspiel. Und ganz sicher nicht in diesem unglaublichen Ausmaß.

Es gibt ein paar interessante Einschnitte, die wir nicht erwartet hätten, aber es bleibt noch genug Entwicklungszeit, bis das Spiel fertig ist. Und da man die Messlatte in fast jedem anderen Bereich höher legt, ist es womöglich unabwendbar, dass es gewisse Defizite gibt - bestimmte Überbleibsel der letzten Generation -, die dann zum Vorschein kommen. Auf der positiven Seite stehen die höherklassigen volumetrischen Effekte, massenhaft Geometrie auf dem Schirm, objektbasiertes Motion Blur, SSAO und ein nativer 1080p-Framebuffer, die aus technischer Sicht die großen Verkaufsargumente repräsentieren.

Betrachtet man die Spezifikationen für sich alleine, hat die PS4 klar mehr zu bieten, als das, was wir hier sehen. Und man sollte auch bedenken, dass Guerrilla einen Großteil von Shadow Fall auf unvollständiger Hardware entwickelt hat. Unseren Informationen nach sind die finalen Dev-Kits, die auf der tatsächlichen PS4-Hardware basieren, noch relativ neu. Und nun hat der Entwickler ein festes Ziel, das er anstreben kann. Es ist gut möglich, dass wir noch deutliche Engine-Verbesserungen sehen. Aber wenn dies der technischen Qualität entspricht, die wir in der fertigen Version von Shadow Fall erwarten können, werden wir hier einen der technisch ansprechendsten Launch-Titel seit langer Zeit zu Gesicht bekommen.

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