Performance-Analyse: Fallout 4 - Digital Foundry

Update: Eine weitere Analyse.

Update (13.11.2015): Seit unserer ersten Analyse haben wir mehr Zeit mit Fallout 4 verbracht und konnten eine Reihe von Orten isolieren, die die Engine wirklich vor eine Herausforderung stellen. Das gilt besonders für die Corvega-Fabrik, wo die PS4 am meisten zu kämpfen hat, sobald wir aufs Dach kommen (bis hinunter auf 15 FPS). In bestimmten Gefechten im Inneren haben beide Geräte mit längeren Einbrüchen auf 20 FPS zu kämpfen. Die Zeit wird zeigen, wie weitverbreitet solche Orte im Spiel sind.

Wir werfen einen Blick auf einige der in puncto Performance problematischsten Bereiche von Fallout 4, die wir nach ausgiebigeren Tests finden konnten.

Originalartikel (09.11.2015): Vier Jahre nach dem Vorgänger wagt sich Bethesda mit dem von vielen sehnlichst erwarteten Fallout 4 aus der Vault und hat unter anderem neue Technologien für seine Creation Engine auf PlayStation 4, Xbox One und PC im Gepäck. Das Spiel nutzt eine verbesserte physikbasierte Rendering-Methode und es wurde bestätigt, dass der Entwicklungsprozess damit begann, zuerst Skyrim auf die Xbox One zu portieren. Die Optimierung für beide Plattformen hat sich aber offenbar als kompliziert herausgestellt und bei einer Analyse der Konsolen-Framerates zum Launch erhalten wir durchaus gemischte Resultate.

Zuerst können wir bestätigen, dass sowohl PS4 als auch Xbox One in einer nativen 1080p-Auflösung rendern, in beiden Fällen gibt es keine Kompromisse. Wir erhalten ein klares Ausgangsbild und diese Schärfe zahlt sich beim Blick über das postapokalyptische Ödland, das sich kilometerweit in jede Richtung erstreckt, definitiv aus. Auf Microsofts Gerät ist das durchaus eine kleine Überraschung, wenn man bedenkt, dass in ähnlichen Open-World-Spielen zumeist eine niedrigere Auflösung eingesetzt wurde. Aber hier haben wir auf beiden Konsolen eine identische Full-HD-Präsentation, bei der auch temporales Anti-Aliasing eingesetzt wird, um das Flimmern bei Panoramabildern zu reduzieren.

In unserer kompletten Analyse werden wir genauer ins Detail gehen, aber erste Tests zeigen, dass die Grafikeinstellungen auf PS4 und Xbox One überraschenderweise durchgehend sehr dicht beieinander liegen. Die Texture-Maps passen zur Auflösung, obendrein wird am Boden anisotropisches Filtering großzügig eingesetzt. Jede Version nutzt das gleiche Maß an Screen Space Ambient Occlusion, was den höchsten PC-Einstellungen entspricht, und auch die Qualität der Effekte ist identisch. Aber wie verhält sich in Anbetracht dessen die Framerate auf diesen Geräten?

Fallout 4 visiert hier 30 Frames pro Sekunde bei aktiviertem V-Sync an. Angesichts der detailreichen apokalyptischen Umgebungen des Spiels macht es Sinn, eher bescheiden zu sein, wenn man all die verschiedenen Variablen beim Spielen berücksichtigen muss. Und im Hinblick auf Bethesdas bisherige Konsolenprojekte war es vielleicht auch nicht anders zu erwarten. Objekte, Schatten und Charaktere tauchen auf PS4 und Xbox One in einer ähnlichen Distanz im Bild auf, durch ein neues Wettersystem ändern sich die Bedingungen regelmäßig. Was die Konsistenz der Framerate betrifft, ist die Situation auf den Konsolen aber alles andere als perfekt und keine von ihnen kann wirklich eine grundsolide 30-FPS-Ausgabe erzielen.

Eine Framerate-Analyse von Fallout 4 auf PlayStation 4 und Xbox One. Nutzt den Vollbild-Button und die volle HD-Auflösung für das beste Erlebnis.

Alles in allem gelingt es Fallout 4 im Allgemeinen zwar schon, die 30 FPS zu halten, aber Einbrüche sind spürbar vorhanden. Wenn ihr euch zum Beispiel von einem großen Stadtgebiet zum anderen begebt, belastet das die Engine und führt an identischen Punkten der Map auf PS4 und Xbox One zu Einbrüchen auf 20 FPS. Sobald man ganz präzise einen bestimmten Punkt der Umgebung passiert, fällt jede Plattform für eine Weile ab, was vermuten lässt, dass die Assets für den nächsten Schauplatz in diesem Moment dekomprimiert werden. Die Framerate steigt aber bei der Ankunft am nächsten Schauplatz relativ schnell wieder auf 30 FPS und von da an läuft alles wie gehabt. Das aber nicht unbedingt eine ideale Lösung, wenn es in solchen Bereichen von Feinden wimmelt und auch die Controllereingaben plötzlich beeinflusst werden - in vergleichbaren Szenen zeigten sich auf der PS4 jedoch Framerate-Vorteile.

Aber das ist noch nicht die einzige Geschichte. Hinzu kommt, dass die Xbox One unter einem ganz eigenen Stottern leidet, was das Spielerlebnis bis zu eine Sekunde lang unterbricht. Es ist ein eklatantes Problem. Auf einem identischen Weg zu den Toren von Diamond City zeigt sich auf der Xbox One ein rekordverdächtiger Sturz auf 0 FPS (Null), während die PS4 in der gleichen Situation 28 FPS erreicht. Jede Version hat ihre eigenen Merkmale, aber bei Tests auf zwei separaten Xbox-One- und PS4-Konsolen waren die Resultate immer gleich: Auf Microsofts Konsole gibt es erhebliche Ruckler, die auf der PS4 nicht vorhanden sind.

Es mag nur ein kurzer Augenblick sein, der jedoch im Direktvergleich deutlich hervorsticht. Die Ursache ist oftmals ziemlich offensichtlich: Selbst bei einer Installationsgröße von 28 GB gibt es auf der Xbox One Probleme mit dem Asset-Streaming von der Festplatte. Es gibt spürbare Probleme, wenn wir einfach nur die Welt durchqueren, aber auch kurz vor Zwischensequenzen oder beim Waffenwechsel via D-Pad. Wenn man in Kämpfen eine Waffe auswählt, die schon länger nicht mehr benutzt wurde, ist von einem kurzen Zucken bis hin zu einem spürbaren Schluckauf alles möglich, was mitunter einfach den Fluss des Schusswechsels stört. Hinzu kommt, dass das Ruckeln beim Ziehen einer neuen Waffe (oder das Werfen eines Molotowcocktails) oftmals mit einem verzögerten Soundeffekt bei der erstmaligen Nutzung einhergeht.

Diese Unterschiede haben uns bei wiederholten Tests schon etwas verblüfft. Selbst bei erneuten Tests mit identischen Feinden, Wetter- und Lichtbedingungen hat jede getestete Xbox-One-Konsole ähnliche und offensichtliche Probleme damit, die Daten effizient zu streamen - auf der PS4 zeigt sich das nicht annähernd in einem solchen Ausmaß.

Wir sollten aber erwähnen, dass das nur bei der erstmaligen Nutzung einer Waffe auf der Xbox One auftritt - und auch nicht in jedem einzelnen Fall. Sobald sie einmal geladen wurden, funktioniert der Wechsel zwischen den einzelnen Waffen so reibungslos, wie man es erwarten würde. Allerdings ist es eine Ablenkung und unvermeidbar, wenn eine Waffe nur lang genug weggesteckt wurde. Zieht ihr sie dann erneut, treten diese Ruckler auf. Dieses Streaming-Problem auf der Xbox One ist weit davon entfernt, ein Game-Breaker zu sein, aber es ist ein offensichtlicher Schönheitsfehler, der auch durch Patch 1.01 nicht behoben wird - besonders in Kämpfen können solche kleinen Ruckler einen großen Einfluss auf die Zielgenauigkeit haben.

PlayStation 4Xbox OnePC
Beim Verlassen der Vault präsentiert sich die Welt von Fallout 4 in einer scharfen 1920x1080-Auflösung auf PS4 und Xbox One, zusätzlich dazu wird auch temporales Anti-Aliasing verwendet. Ihr werdet feststellen, dass die Sichtweite bei beiden Plattformen gleich ist, bei den Schatten und der dargestellten Geometrie zeigen sich gegenüber dem PC aber deutliche Unterschiede.
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Details in näherer Umgebung sind auf allen drei Plattformen im Grunde identisch, die Qualität der Konsolentexturen entspricht den besten Einstellungen des PCs.
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Ein weiteres Panorama zeigt, dass das Textur-Filtering am Boden auf PS4 und Xbox One identisch ist. Details in der Ferne können nicht ganz mit der 16-fachen Anisotropic-Filtering-Option des PC mithalten, aber man ist nah genug dran, dass es sich beim Spielen nicht ablenkend auswirkt.
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Unter identischen Lichtverhältnissen trennt die In-Engine-Zwischensequenzen der beiden Konsolenversionen wenig. Die Schattenqualität ist auf PS4 und Xbox One identisch. Die Ultra-Schatten der PC-Version erzeugen in diesem Bild allerdings durchweg präzisere Resultate.
PlayStation 4Xbox OnePC
Das Skin-Shading wurde gegenüber Fallout 3 stark verbessert. Beide Plattformen profitieren von physikbasierten Beleuchtungseffekten auf Oberflächen. Zwischen Konsolen und PC besteht hier abgesehen von den Schatten nur wenig Unterschied.
PlayStation 4Xbox OnePC
Neue Effekte wie God Rays und Volumetrische Beleuchtung spielen in Fallout 4 eine große Rolle, sie fügen jeglichem Innenraum einiges an Tiefe hinzu. Weder die PS4 noch die Xbox One müssen auf die kompletten Features der Engine verzichten.
PlayStation 4Xbox OnePC
Abgesehen von kleinen Unterschieden bei der Farbgebung im PS4-Bild sind die Details exakt identisch, bis hinunter zu den Trümmern, der Stoffsimulation der Flaggen und den Texturen.
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Screen Space Ambient Occlusion (SSAO) ist ebenfalls im Einsatz und deckt sich mit der höchsten Einstellungen der PC-Version.

In komplexen und die Grafikkarte beanspruchenden Tests, etwa wenn man durch die belebte Diamond City läuft, gibt es ebenfalls einen Unterschied in der Performance zwischen den Konsolen. Die meisten Örtlichkeiten lassen sich bei überwiegend stabilen 30 FPS erkunden, das hier ist allerdings einer der am dichtesten bevölkerten Orte im gesamten Spiel, was das Geometrie-Layout und die Zahl der NPCs angeht. Daher leiden sowohl PS4 als auch Xbox One unter Performance-Einbrüchen, wenn man sich durch das Zentrum bewegt. Sonys Gerät produziert durchweg das flüssigere Bild. Während man die Stadt überblickt, wirft die Xbox One in diesem Fall anhaltende 25 FPS aus, während die PS4 28 FPS leistet, bis wir die Szene verlassen. In dieser Hinsicht besteht kein Zweifel daran, dass die PS4 ihren rohen Hardware-Vorteil auch in ein besseres Resultat ummünzt, auch wenn die Auflösungen und Assets ansonsten identisch mit denen der Xbox One sind.

In allen städtischen Bereichen fällt das Ergebnis eindeutig aus. Erstaunlicherweise hat die PS4 allerdings andernorts ein Problem: Während die meisten Kämpfe in vergleichbarer Bildrate ablaufen, beeinträchtigen Schießereien mit vielen Transparenzeffekten den Spielablauf auf der Sony-Konsole stärker als wir erwartet hätten. In Extremfällen, etwa als wir einer Deathclaw in Concord Town begegneten, stieß die PS4 nah an die 20-FPS-Grenze, sobald mit der Minigun geschossen wurde. Feuer, Rauch und Blutspritzer kollidieren und in erneuten Tests dieses Abschnitts auf beiden Konsolen blieb die Xbox One fast unerschütterlich bei 30 FPS. Gut möglich, dass dies ein Nebeneffekt von Bethesdas Entscheidung ist, mit den Engine-Optimierungen auf der Xbox One zu beginnen. Aber trotzdem sind die längeren Ausflüge an die 20-FPS-Marke auf der PS4 irgendwie unpassend, wenn man bedenkt, dass die Konsole in anderen Bereichen einen Vorteil hat.

Tatsächlich produziert so gut wie jeder andere Kampf vergleichbare Resultate auf beiden Konsolen. Ein Schwarm Zombies in einer späteren Stadt zum Beispiel bringt die PS4 im Vergleich zum Konkurrenzgerät nicht merklich ins Schwitzen und die Probleme, die auftreten, gibt es hüben wie drüben. Das legt nahe, dass es nur in extremen Fällen ein Problem ist, wenn gewisse Effekte exzessiv auftreten. In Sachen einheitlicher Darstellung liegt die PS4 insgesamt aber vorne. Sie leidet weder unter dem Stottern, das man auf der Xbox One sieht, und produziert in großen Siedlungen und Städten die höhere Bildrate. Die Xbox One hat nachweisliche Vorteile beim Kampf mit der Deathclaw, wo sich Effekte mehrfach überschneiden. Aber in den meisten Szenarien ermittelten wir auf der PS4 gleichwertige oder höhere Bildraten.

Hier kommt der PC hinzu. Nvidias günstige Geforce GTX 750 Ti läuft knapp oberhalb der Konsoleneinstellungen. In Stresstests bleibt der Computer durchweg vor den Konsolen - und oberhalb der 30 FPS.

Aber was ist mit Fallout 4 am PC? Spiele auf Basis von Bethesdas Creation Engine liefen bisher immer besser auf dem Heimcomputer und unsere ersten Tests legen nahe, dass sich dieser Trend mit Fallout 4 fortsetzt. Wir spielten den Titel auf unserem Budget-Spiele-PC, der einen Core i3 4130 mit einer GTX 750 Ti und 8 GB DDR3 RAM vereint. Wir nutzten die hohen Einstellungen des Spiels als Ausgangspunkt und schraubten Schattenqualität und -distanz auf Medium herunter. Die Beleuchtung stellten wir auf "hoch" - das Erscheinungsbild war auf dem gleichen Level wie auf Konsole oder besser. Wir hatten sogar noch genügend Pferdestärken übrig, um die Darstellungsentfernung für Objekte zu erhöhen. Das Resultat war eine bessere Performance und etwas bessere Optik - immer noch in 1080p.

Was dem Spiel fehlt, ist eine vernünftige Begrenzungsoption, um die Bildrate auf 30 FPS festzulegen, was für eine wacklige Performance sorgt. Nvidias Lösung "halbe Bildrate, adaptiv" produziert hier leider höllisches Stottern. Wir überließen das schließlich dem Riva Tuner Statistics Server, aber auch hier war das Frame-Pacing noch ein Problem. Doch selbst dann ist das hier unterm Strich immer noch ein tolles Erlebnis auf günstiger Hardware, die Spieler mit Quad-Core-Prozessoren und besseren GPUs mit Vorfreude erfüllen dürfte. Wir können zudem schon verraten, dass selbst die Ultra-Texturen in 1080p bequem in einen 2 GB großen Grafikspeicher passen. Es wird mit Fallout 4 also keine Probleme in Sachen VRAM geben.

Wir liefern euch in den kommenden Tagen einen detaillierteren Bericht in unserer umfassenden Technik-Analyse, unter anderem darüber, wie sich die Konsolengrafik gegen die Ultra-Einstellungen des PC schlägt. Aber was die Performance auf Konsolen mit Patch 1.01 angeht, ist deutlich, dass PS4 und Xbox One Probleme haben, die 30 FPS zu halten, während das Stottern der Microsoft-Konsole sich als besonders irritierend hervortut. Das wirft die Frage auf, ob eine schnellere Festplatte, vielleicht sogar eine SSD, den Schluckauf der Xbox One beseitigen könnte, der auftritt, wenn neue Assets gestreamt werden. Wir werden das prüfen, sobald wir können.

Für den Moment jedoch bekommen diejenigen, die Fallout 4 auf Konsole kaufen, ein insgesamt flüssigeres Spielerlebnis auf der PS4. Es ist noch lange nicht perfekt, und wir sind uns fast sicher, dass wir beide erneut testen werden müssen, sobald sie neue Patches erhalten. Wir halten euch auf dem Laufenden. PC-User sehen unterdessen selbst mit Budget-Hardware aller Voraussicht nach einer ordentlichen Performance entgegen.

Zusätzliche Berichterstattung von Richard Leadbetter.

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Über den Autor:

Thomas Morgan

Thomas Morgan

Senior Staff Writer, Digital Foundry

32-bit era nostalgic and gadget enthusiast Tom has been writing for Eurogamer and Digital Foundry since 2011. His favourite games include Gitaroo Man, F-Zero GX and StarCraft 2.

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