Wie Variable Rate Shading in Gears Tactics umgesetzt wurde, haben The Coalition und das auf Engine-Arbeit spezialisierte Studio Disbelief am 26. Mai 2020 im DirectX Developer Blog detailliert beschrieben. Microsoft nennt Gears Tactics das erste ausgelieferte Spiel, das diese Technik auf Basis von DirectX 12 unterstützt. Im günstigsten gemessenen Fall sank die GPU-Last um bis zu 18,9 Prozent.
Variable Rate Shading berechnet die Schattierung einzelner Bildregionen mit unterschiedlicher Rate. Bildbereiche, in denen feineres Pixel-Shading kaum sichtbaren Mehrwert bringt, lassen sich gröber abtasten, ohne dass die wahrgenommene Bildqualität spürbar leidet. Gears Tactics greift dabei ausschließlich auf Tier 1 der Spezifikation zurück, bei der sich die Schattierungsrate pro Draw Call festlegen lässt. Die technische Integration verantwortete Cam McRae als Technical Director bei The Coalition, die Engine-seitige Umsetzung steuerte Jacob Nelson von Disbelief bei. Wie tief solche Engine-Themen inzwischen in den Studio-Workflow eingebettet sind, zeigt sich auch in der jüngeren Technologie-Arbeit von The Coalition.
Messwerte und Qualitätsstufen
Die im Blog dokumentierten Messungen entstanden auf einer NVIDIA GeForce RTX 2080 SUPER unter 4K mit Ultra-Einstellungen. Ohne Variable Rate Shading lag die Frametime bei 23,3 Millisekunden. Die aggressivere Stufe drückte den Wert auf 18,9 Millisekunden. Das sind 4,4 Millisekunden weniger und damit die genannten 18,9 Prozent. Eine moderatere Stufe kam auf 20,9 Millisekunden, was rund 10,3 Prozent Gewinn brachte. Ergänzende Tests liefen unter anderem auf Intel-Gen-11- und Intel-Xe-Hardware.
Im Spiel stehen zwei Qualitätsmodi zur Wahl. Die Stufe On arbeitet mit begrenzter Reduktion der Schattierungsrate und zielt auf einen kaum wahrnehmbaren Effekt. Die Stufe Performance geht aggressiver vor und nimmt geringe Qualitätseinbußen für den größeren Leistungsgewinn in Kauf. The Coalition wollte über die niedrigere Hardware-Hürde ein breiteres Publikum auf dem PC erreichen.
Was die Zahlen für andere Entwickler bedeuten
Variable Rate Shading gehört zum Funktionsumfang von DirectX 12 Ultimate und steht damit auch Teams offen, die ihre Titel auf die kommende Konsolengeneration und auf den PC ausrichten. Der Beitrag im DirectX Developer Blog nennt konkrete Zahlen statt allgemeiner Versprechen und macht nachvollziehbar, an welchen Stellen sich die Technik in einer realen Produktion auszahlt. Wer eine Integration plant, findet in der bei Gears Tactics gewählten Tier-1-Variante einen brauchbaren Anhaltspunkt: Sie lässt sich mit überschaubarem Aufwand pro Draw Call steuern und setzt trotzdem messbare Leistungsreserven frei.