Test: Anti Aliasing mit 4K

Bei Smartsphones und Laptops sprechen mittlerweile alle davon: Retina, Ultra-HD, WQHD, 5K, 8K. Was ist das eigentlich? Im Grunde bezeichnen alle diese Abkürzungen und Begriffe nur höhere Auflösungen als "Full HD". Früher war die Standardauflösung 1024x768 das Maß aller Dinge. Irgendwann wurden dann Laptops mit Breitbild immer populärer und 1366x768 (WXGA) setzte sich gegenüber dem 4:3 Format durch. Ein großer Sprung in Sachen höherer Pixeldichten kam vor ca. 10 Jahren mit immer populärer werdenden Fernsehern, die zunächst "HD ready" und später dann "Full HD" fähig waren. Die neue Full HD Auflösung setzte sich bald auch im Computer Segment durch. Mittlerweile bieten die allermeisten Monitore 1920x1080 Pixel. Ein wirklicher Quantensprung sind allerdings auch 1080 Zeilen nicht, wenn man bedenkt dass 768 Zeilen schon in den 90er Jahren der Standard waren.
"4K" zieht darunter nun einen Schlussstrich und bietet 2160 Zeilen und 3840 Spalten, also jeweils doppelt so viel wie zuvor Full-HD. Gleichzeitig haben sich die Monitorgrößen nicht dramatisch gesteigert, irgendwo sind einer praktikablen Größe im Heimbereich nämlich auch Grenzen gesetzt. Das hat zur Folge, dass sich mit 4K die Pixelzahl und -dichte vervierfachen.

Welche Konsequenzen hat das in Prepar3D? Zunächst einmal müssen viermal mehr Pixel dargestellt werden und die Grafikkarte ist einer entsprechend größeren Rechenlast ausgesetzt. Ich habe für euch eine Testreihe unternommen.

Das Setup ist folgendermaßen:
Situation 1 Außenansicht Gate 8 Terminal 7 am Flughafen JFK mit ASN Wetter.
Situation 2 Virtuelles Cockpit

Die Bilder werden in folgender Reihenfolge präsentiert:
1. FullHD kein FXAA, kein MSAA
2. FullHD, FXAA an, 8xMSAA
3. 4K, kein FXAA, kein MSAA
4. 4K, FXAA an, kein MSAA
5. 4K, FXAA aus, 8xMSAA
6. 4K, FXAA an, 8xMSAA

Gleichzeitig seht ihr im Screenshot immer die jeweilige GPU Auslastung mit den entsprechenden Informationen zur GPU Auslastung und Speicherverbrauch. Aufgrund der hohen Auflösungen und Dateisgrößen macht es keinen Sinn, die Bilder direkt ins Forum einzubinden deshalb stelle ich einen Direktlink zum Bild zur Verfügung. Die meisten werden die 4K Bilder nicht formatfüllend darstellen können. Um die Bilder in 100% beurteilen zu können, muss man also hineinzoomen.

Los geht es:

Situation 1:

1. FullHD kein FXAA, kein MSAA
https://b93r9w.bl3302.livefile…MSAAoffFXAAoff.png?psid=1

2. FullHD, FXAA an, 8xMSAA
https://b902gw.bl3301.livefile…HD_8MSAAFXAAon.png?psid=1

3. 4K, kein FXAA, kein MSAA
https://b92ivq.by3302.livefile…1_noMSAAnoFXAA.png?psid=1

4. 4K, FXAA an, kein MSAA
https://lmp9zq.bay.livefilesto…1_noMSAAFXAAon.png?psid=1

5. 4K, FXAA aus, 8xMSAA
https://lmoyqg.bay.livefilesto…/1_8MSAAnoFXAA.png?psid=1

6. 4K, FXAA an, 8xMSAA
https://lmodbq.bl3301.livefile…/1_8MSAAFXAAon.png?psid=1

Situation 2 folgt ebenso wie die Auswertung.

Situation 2:

1. FullHD kein FXAA, kein MSAA
https://b90h4q.blu.livefilesto…MSAAoffFXAAoff.png?psid=1

2. FullHD, FXAA an, 8xMSAA
https://b91sba.bl3301.livefile…HD_MSAA8FXAAon.png?psid=1

3. 4K, kein FXAA, kein MSAA
https://lmpvpw.bl3301.livefile…MSAAoffFXAAoff.png?psid=1

4. 4K, FXAA an, kein MSAA
https://lmme4g.blu.livefilesto…2_noMSAAFXAAon.png?psid=1

5. 4K, FXAA aus, 8xMSAA
https://lmo5vg.bay.livefilesto…2_8MSAAFXAAoff.png?psid=1

6. 4K, FXAA an, 8xMSAA
https://lmnuyw.bl3302.livefile…/2_8MSAAFXAAon.png?psid=1

Eines Vorweg: Die Screenshots vermögen bei Weitem nicht das zu vermitteln, was ich beim ersten Gebrauch des Monitors empfunden habe. Konkret handelt es sich bei meinem Modell um den LG 27MU67-B. Das ist momentan so ziemlich der günstigste Monitor, der 4K und IPS Panel in einem vereint, wobei IPS für mich Pflicht war, da ich nebenbei semiprofessioniell fotografiere und entsprechend in Lightroom und seltener Photoshop EBV betreibe. Der Monitor wurde mit einem Spyder 3 Express und dispcalGUI 3.0.6 kalibriert und profiliert. Wen es interessiert: Der Monitor schafft 99% sRGB nach Kalibrierung, für einen Amateur oder Semipro also völlig ausreichend.

Ich teile die Auswertung auf in Auswirkungen auf die Grafikkartenauslastung und den Verbrauch an Videospeicher. Da nicht jeder über eine GTX 980ti mit 6GB VRAM verfügt, nenne ich zum einen die totalen Werte für die GPU Usage bzw. Memory Usage und zum anderen die prozentuale Steigerung dieser Werte im Vergleich zum Ausgangswert in den jeweils ersten Screenshots mit FullHD ohne jegliche Kantenglättung.

Situation 1:
GPU Usage:

Memory Usage:

Situation 2:
GPU Usage:

Memory Usage:

Zunächst scheint eine Investition von mindestens 500€ in einen Monitor immens, doch stellt 4K meiner Meinung nach den seit Jahren, wenn nicht seit einem Jahrzehnt, größten Schritt nach vorn hinsichtlich besserer Grafik dar. Wer sich noch an den Unterschied vom alten klassischen iPhone bzw. iPhone 3G/3GS hin zum iPhone 4 mit Retina Display erinnern kann, der hat in etwa eine Vorstellung davon, welchen Effekt eine doppelte Pixeldichte hat.
Während unter FullHD in Prepar3D erst mit 4xMS + 4xTransparency-SGSS ein zufriedenstellendes Ergebnis erzielt wird, macht unter 4K schon die reine Auflösung Anti Aliasing zur Nebensache. Ich persönlich fahre im Prepar3D momentan mit 8xMS + FXAA, man muss allerdings schon sehr genau hinsehen, um einen Unterschied zu einem Bild ohne jegliche Kantenglättung erkennen zu können. Dabei wird SGSS auf jeden Fall völlig überflüssig. Insbesondere in Situationen mit dichter Bewölkung erreiche ich mit 4K, 8xMS und FXAA bessere Bildwiederholraten als unter FullHD mit 4xMS und 4xSGSS.
Die Zusatzbelastung der Grafikkarte betrug im Test mit 4K maximal 67%. Wer den Prepar3D bereits ruckelfrei unter FullHD mit 4xSGSS betreibt, kann auf jeden Fall auf 4K umsteigen.
Spätestens unter 4K sind 4GB VRAM jedoch Pflicht. Im worst case sollte meiner Meinung nach schon mit ca. 1GB Mehrverbrauch gerechnet werden, wobei Multisampling definitv ein Speicherfresser ist, auf den im Zweifel auch verzichtet werden könnte.

Auf meinem System sind während des Fluges mit externer Framelimitierung auf 30 weder GPU (GTX 980ti) noch CPU (i5 6600K@4,4 GHz) voll ausgelastet. Am Boden ist die CPU regelmäßig mit 100% ausgelastet und die Framerate fällt intermittierend unter 30. Insgesamt habe ich dank des Verzichts auf 4xSGSS nun eine bessere Performance als zuvor.
Besitzer von Grafikkarten ab der Kepler Generation haben die Möglichkeit, ihr System auf 4K Fähigkeit zu testen, indem im Flugsimulator mittels DSR eine nicht native 4K Auflösung ausgewählt wird. Vorsicht sollte man bei bestimmten Einstellungen in Active Sky walten lassen. Die Punkte "Enhance overcast conditions" und "High detail thunderstorm clouds" können die Framerate spielend unter 15 fallen lassen. Im Zweifel lassen sich diese Optionen auch während des Fluges an- und abschalten.

Ab einer Grafikkarte der oberen Mittelklasse, also ab GTX 970 bzw. R9 390X, kann man ernsthaft über 4K nachdenken. Für andere Anwendungen abseits des Prepar3D sollte es schon eine Highend Karte sein, um dauerhaft 60 FPS zu erreichen. In BF4 schaffe ich mit der GTX 980ti mit 2xMS konstant 60, damit ist das Spiel definitiv gut spielbar. Absolute "High FPS Junkies" sind mit 4K schon wegen der 60 Hz Beschränkung von Display Port 1.2 definitiv (noch) an der falschen Adresse. Kommende Grafikkarten Generationen und Schnittstellen werden diesbzgl. zukünftig Abhilfe schaffen.

Für mich persönlich war der Schritt hin zu 4K definitiv die richtige Entscheidung. Mit dem LG 27MU67-B bekommt man einen vollwertigen IPS Monitor, der sowohl meinen Ansprüchen an einen Gaming- als auch Grafikmonitor gerecht wird.

In BF4 gibt es gar keine Probleme. Ich habe selbst mit maximalem AA fast immer 60fps, wobei man auch gut komplett ohne AA leben könnte.

Gar kein AA:
forum.eulenandfriends.de/attachment/293/

2xMultisampling
03C585EB-D647-4DFB-931B-607C61215E0E.JPG

4xMultisampling, Post AA hoch
93F38C87-2D22-423D-B557-E6EB7F0AF372.JPG

20170714_6D_3627.jpg

Na klar, allerdings ist das bei bewegten Bilden immer weniger offensichtlich.