Unreal Engine 4: Apple-Metal-API hat nur 1,6 Prozent CPU-Overhead

Weniger als 2 statt 30 Prozent Overhead: Was Mantle für PCs ist, ist Apples Metal für iOS-Geräte. Hinzu kommen sehr schnelle Grafikeinheiten wie die PowerVR- 6XT-Reihe.

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Zen Garden auf einem iPad Air
Zen Garden auf einem iPad Air (Bild: Apple)

Epics Niklas Smedberg ist sichtlich glücklich: Er stellt sich nicht nur mit seinem Spitznamen "Smedis" vor, sondern zeigt strahlend eine UE4-Demo "Soul" auf einem Nexus 5. Die sieht bereits sehr beeindruckend aus, noch schicker aber ist der "Zen Garden" auf einem iPhone 5S.

Diese Techdemo nutzt Apples Metal-Schnittstelle, die wie AMDs ähnlich klingendes Mantle-API und DX12 den Fokus auf einen verringerten CPU-Overhead legt. So produziere der Rendering Thread der Unreal Engine 4 insgesamt, also nicht nur die Draw Calls, unter OpenGL ES einen Overhead von 30 Prozent - mit Metal nur rund ein Zwanzigstel.

Die reine Rechenleistung im Mobile-Segment ist parallel dazu in den vergangenen Jahren rapide und drastisch gestiegen: Nvidias Tegra K1 erreicht je nach Takt deutlich über 300 GFLOPS, das entspricht grob einer Desktop-Mittelklasse-Grafikkarte von 2007/2008.

  • GFLOPs von Mobile-GPUs (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • Metal-API für iOS8 (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • Pixelmenge pro iOS-Gerät (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
GFLOPs von Mobile-GPUs (Foto: Marc Sauter/Golem.de)

Anders als bei einem PC von vor sechs Jahren ist aber die Display-Auflösung bei heutigen Smartphones und Tablets deutlich höher, weswegen Epic auf einen Trick zurückgreift: Auf einem iPad Air etwa wird die Render-Auflösung pro Achse halbiert, also nur ein Viertel der Pixel berechnet. Beim iPhone 5S hingegen nutzt Epic die native Auflösung.

Pixelmengen wie 2.048 x 1.536 Bildpunkte laufen erst mit kommenden GPUs wie PowerVRs GX6650 flüssig, diese verdoppeln die Leistung bei FP16-Code. Bei Mobile-Spielen mit der UE4 sind außerdem Tricks wie temporale Post-Processing-Kantenglättung statt MSAA und vereinfachte Bloom-Effekte üblich.

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