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PC-Spiele mit 4K, 5K, 6K: So klappt's mit Downsampling

Aus fast allen PC-Spielen lässt sich mehr Bildqualität herausholen, als im Titel selbst einstellbar ist. Dazu dient die Methode des Downsamplings. Unser Autor Joachim Otahal zeigt mit einer konkreten Anleitung für Tomb Raider, welche Einstellungen im Grafiktreiber dazu nötig sind.

Artikel veröffentlicht am , Joachim Otahal/JouMxyzptlk
Tomb Raider wird mit Downsampling viel detaillierter
Tomb Raider wird mit Downsampling viel detaillierter (Bild: Joachim Otahal)

Downsampling ist eine Methode, die es der Grafikkarte ermöglicht, intern ein Bild in einer höheren Auflösung berechnen zu lassen, aber die eigentliche Ausgabe auf die Auflösung des Monitors herunterzuskalieren. Dabei wird Windows und den Spielen eine größere Auflösung gemeldet, als der Monitor hat. Das Ziel ist eine deutlich höhere Bildqualität bei Spielen als mit den nativen Auflösungen der Geräte.

Im Folgenden beschreiben wir den Nutzen von Downsampling und auch die Nachteile. Die Anleitung legt dar, wie sich Downsampling für Tomb Raider (2013) und die Treiber für Nvidia-Grafikkarten einsetzen lässt. Tomb Raider wurde ausgewählt, da es sehr verbreitet ist und viele Nutzer die Leistung des Spiels auf ihrer Hardware kennen. Im Falle einer Fehlkonfiguration der Grafikeinstellung lässt sich diese bei Tomb Raider ändern, ohne dass das Spiel dafür im 3D-Modus läuft. Bei anderen Spielen muss dagegen meist eine .ini-Datei korrigiert werden, oder es müssen Optionen über die Kommandozeile eingegeben werden. Eine Nvidia-Karte, hier die Geforce GTX-Titan und GTX 680, wurde schlicht deswegen gewählt, weil der Autor seit Jahren Nvidia-Karten benutzt und keine vergleichbare AMD-Karte zur Verfügung stand. Alle im Artikel erwähnten Auflösungen und Timings sind für diesen beiden Karten getestet und identisch.

  • (Screenshot: Joachim Otahal)
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  • (Screenshot: Joachim Otahal)
  • Tomb Raider mit Ultimate-Details in Full-HD ist schön, aber... (Screenshot: Joachim Otahal)
  • ... mit Downsampling von 4K auf Full-HD noch viel detailreicher. (Screenshot: Joachim Otahal)
  • Mit 6K auf Full-HD werden entfernte Objekte noch schärfer. (Screenshot: Joachim Otahal)
  • 1:1-Vergleich von Full-HD (oben links) bis Downsampling mit 6K (unten rechts). (Screenshot: Joachim Otahal)
  • (Screenshot: Joachim Otahal)
  • Custom-Einstellungen in Tomb Raider für bestes Bild bei guter Performance (Screenshot: Joachim Otahal)
  • 1:1-Vergleich von Full-HD (oben links) bis Downsampling mit 6K (unten rechts). (Screenshot: Joachim Otahal)
  • Die Einstellungen in Tomb Raider für die Vergleichsbilder (Screenshot: Joachim Otahal)
  • Die Kantenglättung ist schon beim Downsampling von 4K fast perfekt. (Screenshot: Joachim Otahal)
Tomb Raider mit Ultimate-Details in Full-HD ist schön, aber... (Screenshot: Joachim Otahal)

Auf dem Windows-Desktop ist der Nutzen von Downsampling eher klein, es kann dort aber verwendet werden, um die Darstellung von Programmen bei höheren Auflösungen zu prüfen, ohne dafür beispielsweise einen 4K-Monitor anschaffen zu müssen. Ein anderer Vorteil zeigt sich beim Lesen von Textdokumenten, wenn etwa im Adobe-Reader oder bei Microsoft Word der Modus "Seitenbreite" eingeschaltet wird: Obwohl die Datei auf dem Monitor eigentlich gleich aussehen sollte, sind die Schriften oft klarer lesbar, da das Font-Rendering von Windows bei hohen Auflösungen andere Ergebnisse erzielt.

Bei Spielen hingegen gibt es Vorteile auf mehreren Ebenen: Es gibt Spiele, die sich hartnäckig gegen Super-Sample-Anti-Aliasing oder Multi-Sample-Anti-Aliasing wehren. Dabei wird nur eine Kantenglättung per Post-Processing genutzt, was auf das gesamte Bild wie ein Weichzeichner wirkt. Deus Ex: Human Revolution und Diablo III zählen zu dieser Kategorie.

  • (Screenshot: Joachim Otahal)
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  • Tomb Raider mit Ultimate-Details in Full-HD ist schön, aber... (Screenshot: Joachim Otahal)
  • ... mit Downsampling von 4K auf Full-HD noch viel detailreicher. (Screenshot: Joachim Otahal)
  • Mit 6K auf Full-HD werden entfernte Objekte noch schärfer. (Screenshot: Joachim Otahal)
  • 1:1-Vergleich von Full-HD (oben links) bis Downsampling mit 6K (unten rechts). (Screenshot: Joachim Otahal)
  • (Screenshot: Joachim Otahal)
  • Custom-Einstellungen in Tomb Raider für bestes Bild bei guter Performance (Screenshot: Joachim Otahal)
  • 1:1-Vergleich von Full-HD (oben links) bis Downsampling mit 6K (unten rechts). (Screenshot: Joachim Otahal)
  • Die Einstellungen in Tomb Raider für die Vergleichsbilder (Screenshot: Joachim Otahal)
  • Die Kantenglättung ist schon beim Downsampling von 4K fast perfekt. (Screenshot: Joachim Otahal)
Mit 6K auf Full-HD werden entfernte Objekte noch schärfer. (Screenshot: Joachim Otahal)
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Schräge Linien, die nur um wenige Grad von der Horizontalen oder Vertikalen abweichen, behalten dabei ihre sichtbare Treppenstruktur. Selbst die Einstellungen der Nvidia-Systemsteuerung oder Tools wie Nvidia-Inspector werden bei solchen Spielen ignoriert. Bei Spielen, die reines Software-Rendering haben, wie zum Beispiel Zdoom oder Duke Nukem 3D, ist Downsampling zudem auch eine Methode, um Anti-Aliasing zu erzwingen.

  • (Screenshot: Joachim Otahal)
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  • Tomb Raider mit Ultimate-Details in Full-HD ist schön, aber... (Screenshot: Joachim Otahal)
  • ... mit Downsampling von 4K auf Full-HD noch viel detailreicher. (Screenshot: Joachim Otahal)
  • Mit 6K auf Full-HD werden entfernte Objekte noch schärfer. (Screenshot: Joachim Otahal)
  • 1:1-Vergleich von Full-HD (oben links) bis Downsampling mit 6K (unten rechts). (Screenshot: Joachim Otahal)
  • (Screenshot: Joachim Otahal)
  • Custom-Einstellungen in Tomb Raider für bestes Bild bei guter Performance (Screenshot: Joachim Otahal)
  • 1:1-Vergleich von Full-HD (oben links) bis Downsampling mit 6K (unten rechts). (Screenshot: Joachim Otahal)
  • Die Einstellungen in Tomb Raider für die Vergleichsbilder (Screenshot: Joachim Otahal)
  • Die Kantenglättung ist schon beim Downsampling von 4K fast perfekt. (Screenshot: Joachim Otahal)
1:1-Vergleich von Full-HD (oben links) bis Downsampling mit 6K (unten rechts). (Screenshot: Joachim Otahal)

Ein weiterer Vorteil fällt bei hektischen Spielen weniger auf: Die Texturen in der Entfernung werden immer in niedrigerer Auflösung dargestellt, wofür reduzierte Varianten genutzt werden. Dieses sogenannte Mip-Mapping ist in normaler Auflösung oft sehr gut sichtbar und lässt erkennen, ab welcher Entfernung eine reduzierte Textur verwendet wird. In Oblivion und Skyrim ist so gut nachvollziehbar, ab welchem Winkel und welcher Entfernung diese Umschaltung vorgenommen wird.

Der dritte Nutzen liegt in der Polygonzahl. Von den Modellen, die sich in den Spielen bewegen, und den dargestellten Landschaften gibt es meist auch Varianten mit niedriger Polygonzahl. Vom Spiel wird bestimmt, ab welcher Entfernung auf die vereinfachte Variante umgeschaltet wird. Bei schnellen Spielen ist der sichtbare Nutzen auch hier kleiner als bei eher ruhigen Spielen wie Oblivion und Skyrim.

Wenn Tessellation aktiviert ist, vervielfacht sich die Zahl der Dreiecke, die durch Zwischenberechnung hinzugefügt werden, da Tessellation auflösungsabhängig arbeitet. Bei vierfach hoher Pixelzahl (wie dem Downsampling von 3.840 x 2.160 auf 1.920 x 1.080 Pixel) ist auch die Zahl der von der Tessellation-Engine berechneten Dreiecke viermal so hoch. Spielfiguren und Umgebung sehen dann detaillierter aus.

Die nötige Hard- und Software 
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SebastianAdam 06. Okt 2014

Danke für den Hinweis Sharra, leider habe ich die entsprechende Einstellung in Safari...

Meowl 19. Sep 2014

Oha ... meine Gebete wurden erhöht. ENDLICH macht man den logischen Schritt und baut...

Oldschooler 19. Sep 2014

Nein, bist du nicht. Die Unterschiede selbst auf dem Foto von Tomb Raider sind so...

Dwalinn 19. Sep 2014

Ja aber die Methode kennen noch nicht viele. Bin auch erst vor kurzem darüber gestolperter^^

Dwalinn 19. Sep 2014

Microruckler habe ich auch mit meiner GTX 770 2 GB... ein Kumpel der die gleiche GK mit...


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