Warum Ratchet and Clank: Rift Aparts 40fps-Modus alles verändern könnte

120Hz Bildschirme geben den Entwicklern mehr Optionen.

Vor ein paar Wochen ergänzte Insomniac Ratchet and Clank: Rift Apart auf der PS5 per Patch um eine überarbeitete Version seines 4K30 Qualitätsmodus. Das Team nutzt 120Hz Displays für einen möglichen Game-Changer für Konsolentitel - einen 40fps-Modus, der genau so gut aussieht, wie die alte 30fps-Variante, aber deutlich flüssiger läuft und sich beim Spielen besser anfühlt. Eigentlich klingen 10fps mehr nicht nach allzu viel. Tatsächlich aber ist das eine sehr große Sache.

Um zu erklären, warum das so ist, müssen wir zunächst die Frage beantworten, warum Konsolenspiele typischerweise 30fps oder 60fps anpeilen (obwohl die Unterstützung von 120fps an Zugkraft gewinnt). Der Grund ist einfach: Konsistenz. Bei 60fps mit aktiviertem V-Synch - wie in den Performance-Modi von Ratchet zu sehen - sendet das Spiel ein neues Bild an Ihren Bildschirm, synchron mit dessen Refresh. Das ist der Grund, warum 60fps so flüssig und stabil aussehen. Das Spiel wird an die Bildwiederholrate des Displays angepasst, wobei alle 16,7ms ein neues Bild geliefert wird. Wenn das nicht zu erreichen ist, sind 30fps die bessere Wahl. Durch die Synchronisierung der Spielaktualisierung mit jeder zweiten Bildschirmaktualisierung behält man diese Stabilität und den Eindruck eines flüssigen Erlebnisses bei - jedes neue Bild kommt mit einer konsistenten Aktualisierung von 33,3 ms an. Ein 40fps-Modus auf einem 60Hz-Bildschirm würde nicht gut aussehen: Neue Frames würden in 16,7ms oder 33,3ms-Intervallen ankommen. Es würde ruckelig und inkonsistent aussehen.

Deshalb sind 60fps oder 30fps die typischen Performance-Ziele - was ist also so besonders an Ratchets neuem 40fps-Fidelity-Modus? Nun, wenn sich das auf einem 120Hz-Display anschaut, ändern sich die Regeln. 40fps ist jeder dritte Refresh auf einem 120Hz-Panel. Anstatt ungleichmäßige 40fps in 16,7ms- oder 33,3ms-Intervallen zu liefern, wird jedes neue Bild stattdessen konsistent mit 25ms geliefert. Und jetzt kommt's: Während eigentlich 45fps wie die Mitte zwischen 30fps und 60fps klingen, ist das in Bezug auf die Bildzeit nicht der Fall: Die 25ms des 40fps-Modus sind es, die genau zwischen 16,7ms und 33,3ms liegen. Es ist so, wie man sich 45fps vorstellt sein. Ein Blick auf die Aufnahme aus der Performance-Messung etwas weiter unten, die sowohl die Bildrate als auch die Frametime zeigt, sollte dies verdeutlichen.

Hier ist Digital Foundrys Zusammenfassung des 40fps Qualitätsmodus von Ratchet mit Rich Leadbetter und John Linneman.

Und deshalb beeindruckt der 40fps-Modus von Ratchet and Clank. Basierend auf dem, was wir vom Spiel sehen, läuft der Standard-4K30-Qualitätsmodus bei maximaler Auflösung mit der vollen Auswahl visueller Effekte. Die 60fps-Alternative - der Performance-RT-Modus - senkt die Auflösung drastisch, reduziert die Dichte der vollgepackten Umgebungen und optimiert auch Ratchets Fellsimulation. Aber es sieht so aus, als ob bei 4K30 eine ordentliche Menge an GPU- und CPU-Reserven übrig bleiben - genug, um das Spiel tatsächlich bei 4K40 laufen zu lassen, mit nur sehr leichten, gelegentlichen Einbrüchen in der dynamischen Auflösung, die im Grunde unmerklich sind. In der Tat liegt die Leistung in der Mitte zwischen dem Qualitäts- und dem Performance-RT-Modus, aber man verliert nichts von den grafischen Features des Spiels oder von der Auflösung, wenn man sich stattdessen für den 40fps-Fidelity-Modus entscheidet. Der Preis dafür ist natürlich das 120Hz-Display, das notwendig ist, um stabil alle 25ms neue Frames zu liefern.

40fps sind deutlich schneller, flüssiger, und es gibt auch Vorteile beim Input Lag. Ich habe dies getestet, indem ich eine 240fps-Kamera sowohl auf den Bildschirm als auch auf den DualSense-Controller gerichtet habe. Ich habe den Input Lag gemessen, indem ich 10 Mal gesprungen bin und die Anzahl der Frames zwischen dem Drücken der Taste und dem Beginn der Sprunganimation durch den Charakter gemessen habe. Ich habe die Ergebnisse gemittelt und die Anzahl der Frames in Millisekunden umgerechnet. Die Messungen der End-to-End-Latenz schließen den Display-Lag ein (ich habe auf einem 48-Zoll-LG CX in 4K HDR im Game Mode getestet) und die Ergebnisse sind überraschend. Der Spielcode läuft schneller, was die Latenz verringert, während gleichzeitig der Bildschirm mit 120 Hz im Vergleich zu 60 Hz schneller aktualisiert wird - zwei Vektoren, die die gesamte Latenz von Ende zu Ende verringern.

perf
40fps umgerechnet in Frame-Time sind 25ms: der tatsächliche Mittelwert zwischen 30fps (33,3ms) und 60fps (16,7ms). Der 40fps Fidelity-Modus senkt die Latenz im Vergleich zu 30fps und sieht besser aus als der 60fps Performance-RT-Modus.
Modus Performance-Ziel Display-Modus End-To-End Eingabe-Latenz
Qualitätsmodus 30fps/33.3ms 60Hz 117.5ms
Qualitätsmodus 40fps/25ms 120Hz 80.8ms
Performance-RT-Modus 60fps/16.7ms 60Hz 75ms
Performance-RT-Modus 60fps/16.7ms 120Hz 60.8ms

Es gibt eine Reihe von Erkenntnissen aus diesem Test. Der Höhepunkt ist, dass der 40fps Modus im Durchschnitt nur 6ms langsamer läuft als der 60fps Performance RT Modus auf einem 60Hz Display. Wenn man sich für den Performance-RT-Modus entscheidet, aber das Spiel auf 120 Hz einstellt, sinkt der Input Lag um durchschnittlich 14 ms. Einfach ausgedrückt, das Spiel fühlt sich reaktionsfreudiger und besser zu spielen an. Währenddessen ist der 30fps-Qualitätsmodus auf einem 60Hz-Bildschirm eindeutig die am wenigsten reaktionsschnelle Art, das Spiel zu spielen - mit einem Lag von 117,5ms. Insomniac erwähnt in den Patch-Notizen, dass der neue 40fps-Fidelity-Modus die Latenz reduzieren soll, aber ich war etwas überrascht, wie sehr er auf meinem Bildschirm ein Gewinn ist.

Die Nachteile sind minimal. Um auf den 120Hz-Modus zuzugreifen, geht ihr einfach in das Einstellungsmenü im Spiel, wählt dort 120Hz und dann den gewünschten Qualitätsmodus aus. In den Bildschirmeinstellungen der PS5 muss die 120-Hz-Ausgabe auf "automatisch" eingestellt sein, aber sonst iist man eigentlich schnell startklar. Der einzige Wermutstropfen ist, dass diejenigen mit HDMI 2.0-Displays, die 120Hz unterstützen, auf eine herunterskalierte 1080p-Ausgabe festgelegt sind, obwohl es eine Reihe von Fernsehern gibt, die vielleicht nicht die volle HDMI 2.1-Unterstützung haben, die für eine 4K120-Ausgabe der Konsole erforderlich ist, aber trotzdem 1440p120 liefern können. Das ist nicht Insomniacs Schuld - es ist etwas, das Sony ernsthaft in Betracht ziehen sollte, auf Systemebene hinzuzufügen, zusammen mit VRR-Unterstützung (variable Bildwiederholrate).

Die Diskussion über VRR wirft natürlich eine weitere Frage auf. Sind fixe 40fps besser oder schlechter, als das Spiel komplett unbeschränkt laufen zu lassen und VRR die Glättung des Erlebnisses zu überlassen? Aus meiner Sicht gibt es Vor- und Nachteile. Zunächst einmal sollte der VRR-Support längst auf der PlayStation 5 vorhanden sein - das steht außer Frage. Allerdings gibt die Festlegung auf 40fps eine bestimmte Renderzeit vor, die Spiele anpeilen müssen (oder gegen die dynamische Auflösungsskalierer kalibriert werden müssen) und die liegt oft außerhalb des VRR-Bereichs, der von vielen Bildschirmen unterstützt wird. Es ist auf jeden Fall eine gute Alternative, und als Bonus wird es auf 120Hz-Bildschirmen, die keine VRR-Funktionalität haben, gut funktionieren.

Ihr wollt mehr über Ratchets blendende Technik erfahren? John Linneman unterhält sich mit Insomniac's Mike Fitzgerald in diesem exzellenten Interview.

Die weiteren Anwendungsmöglichkeiten sind faszinierend. Es ist klar, dass viele Spiele einen CPU- und GPU-Overhead haben, der übrig bleibt, wenn die 30fps-Obergrenze aktiviert ist. Vor einiger Zeit sprachen wir über Remedy's Control und wie dessen Fotomodus die 30fps-Framerate-Begrenzung im Qualitätsmodus entfernt. Ich habe einige weitere Tests mit diesem Titel durchgeführt und festgestellt, dass die PS5 nur selten unter 40fps zu fallen scheint - es sind Titel wie dieser, die von der Einführung des 120Hz/40fps-Formats als Option profitieren könnten, zusätzlich zu den standardmäßigen 60Hz/30fps-Modi, die in den heutigen Qualitätsmodi verwendet werden. In der Tat, selbst wo Spiele nicht ganz den notwendigen GPU-Overhead besitzen, gibt es immer noch dynamische Auflösungsskalierung, die verwendet werden könnte, um ein wenig Auflösung gegen eine deutlich geringere Eingabeverzögerung und flüssigeres Gameplay einzutauschen - etwas, das Ratchet anschaulich demonstriert.

Es ist sicherlich ein Denkanstoß. Bei der neuen Generation von Konsolenspielen geht es nicht nur um die Fortschritte, die innerhalb der Konsolen stattfinden, sondern auch in der restlichen technologischen Landschaft. Die 30/60fps-Spaltung ist im Wesentlichen ein Relikt des etablierten 60Hz-Standards - aber wir haben uns weiterentwickelt. Die variable Bildwiederholrate hat sich als Game Changer für HDMI 2.1-Displays etabliert, aber die Verdopplung der Bildwiederholrate von 60 Hz auf 120 Hz eröffnet eine Reihe neuer Möglichkeiten, die sich gut mit den Trends in der Spieleentwicklung vertragen. Im Hier und Jetzt, wo 60Hz immer noch dominieren, würde ich nicht erwarten, dass 40fps plötzlich ein neuer Standard unter den Entwicklern wird - aber für die Spieleentwickler da draußen, die auf den Qualitätsmodus mit 30fps und den Performance-Modus mit 60fps festgelegt sind, würde ich sehr empfehlen, Ratchet and Clank: Rift Apart im 40fps-Modus auszuprobieren - es sieht atemberaubend aus, spielt sich wirklich flüssig und die Chance, die es für die Zukunft der Konsolenspiele darstellt, ist beeindruckend.

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Über den Autor:

Richard Leadbetter

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Technology Editor, Digital Foundry  |  digitalfoundry

Rich has been a games journalist since the days of 16-bit and specialises in technical analysis. He's commonly known around Eurogamer as the Blacksmith of the Future.

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