Xbox Series X: Wie neu und innovativ ist das Raytracing-Audio-Feature?

Besserer Klang dank Raytracing: Die Xbox Series X setzt dazu auf Hardware-Ressourcen, die extra für die Sound-Berechnungen da sind.

Während die Render-Technik Raytracing meist mit realistischerer Grafik in Verbindung gebracht wird, soll sie bei den kommenden Konsolen PlayStation 5 und Xbox Series X auch für den Ton eine wichtige Rolle spielen.

Sonys Marc Cerny hat Audio-Raytracing gegenüber dem Magazin Wired bereits im April 2019 für die Playstation 5 ins Spiel gebracht, in einem aktuellen Podcast tut es ihm der als »Major Nelson« bekannte Microsoft-Mitarbeiter Lawrence Hryb mit Blick auf die Xbox Series X gleich.

Wir erläutern euch, was dahinter steckt und welche Rolle der PC dabei spielt.

Was ist Audio-Raytracing?

Nicht nur Licht, sondern auch Töne lassen sich in virtuellen Welten verfolgen, um genau bestimmen zu können, woher sie stammen und wie sie im Ohr des Spielers klingen müssen.

Statt virtuelle (Licht-)Strahlen zu verfolgen, um beispielsweise für eine korrekte Berechnung der Beleuchtung, der Reflexionen und/oder der Schatten zu sorgen, werden beim Audio-Raytracing quasi virtuelle Schallwellen verfolgt, um eine besonders überzeugende Klangkulisse zu ermöglichen.

Das kann einerseits bei der Ortung von Geräuschen helfen (selbst mit Stereo-Hardware) und den Klang andererseits realistischer machen - etwa indem der Ton je nach Position der Spielfigur und ihrer Umgebung dumpfer oder klarer klingt und mehr oder weniger Echos zu hören sind.

Schnelle Extra-Hardware für den Ton: Die Besonderheit der kommenden Konsolen dürfte vor allem darin bestehen, dass über entsprechende Recheneinheiten mehr dedizierte Hardware-Ressourcen für solche Audio-Berechnungen bereitgestellt werden als bei der aktuellen Konsolengeneration. Damit soll gleichzeitig gewährleistet sein, dass die Performance im Spiel nicht unter dem besseren Klang leidet.

Xbox One (X) und PlayStation 4 (Pro) verfügen zwar prinzipiell ebenfalls über separate DSPs (Digitaler Signal-Prozessoren) für Audioberechnungen, es ist aber davon auszugehen, dass die neuen Lösungen leistungsfähiger sind. Realisierbar ist das auch über das Anzapfen der Ressourcen anderer Hardware, allen voran die Grafikeinheit.

Kann der PC das auch?

Verschiedene Recheneinheiten auf Nvidias RTX-Grafikkarten übernehmen parallel das Abarbeiten von Aufgaben. Auch Audio-Raytracing ist über die RT-Kerne realisierbar.

Die Hardware von PCs und den aktuellen sowie kommenden Konsolen ist sich grundsätzlich sehr ähnlich. Es ist deshalb weniger die Frage, welche Berechnungen auf welcher Plattform möglich sind, sondern eher, wie viel Leistung dafür jeweils zur Verfügung steht und wie offen die Standards hinter den Berechnungen sind.

Die Hardware-Basis der Playstation und der Xbox stammt außerdem von AMD, die wiederum bereits im Jahr 2013 mit TrueAudio Sound-Berechnungen auf Radeon-Grafikkarten ermöglicht haben. Auch der Audio-Chip der PlayStation 4 soll darauf basieren.

Bei Nvidia heißt die vergleichbare Lösung VR Works Audio, zudem stehen die separaten Raytracing-Kerne (RT Cores) der aktuellen Geforce-RTX-2000-Generation explizit auch für die Berechnung von Audio(-Raytracing) zur Verfügung.

Audio-Ausbruch aus der Nische

Separate Soundkarten spielen auf dem PC dank ordentlicher Audio-Chips auf Mainboards heutzutage kaum noch eine Rolle.

In den Fokus gerückt sind aufwändigere Klang-Berechnungen auf dem PC längere Zeit trotz TrueAudio & Co. nicht. Zuletzt war das wohl mit dem Creative-Standard EAX der Fall, der für die qualitativ hochwertigeren Versionen aber passende Soundkarten vorausgesetzt hat.

Auch TrueAudio musste explizit von Spielen unterstützt werden, außerdem steht für Entwickler generell stets die Frage im Raum, wie sehr es sich lohnt, kostbare Zeit in einen besonders überzeugenden Ton zu stecken - auch wenn eine realistische Klangkulisse sehr viel zur Atmosphäre beitragen kann.

Ein großer Vorteil im Konsolenumfeld: Da stets die identische Hardware zum Einsatz kommt, wissen die Entwickler genau, woran sie in Sachen Hardware-Ressourcen sind. Außerdem dürfte auch die Tatsache, dass Microsoft und Sony explizit einen verbesserten Klang für die neuen Konsolen in den Vordergrund rücken, für eine größere Motivation der Entwickler in diese Richtung sorgen.

Grundsätzlich könnten davon auch PC-Spieler profitieren. Letztlich wird aber viel davon abhängen, wie genau der verbesserte Klang auf den Konsolen Hard- und Software-seitig umgesetzt wird.

Bereits auf der Game Developers Conference 2020 könnten wir mehr darüber erfahren. Dort hält Microsoft am 18. März einen Vortrag, der sich dem Thema Sound in Spielen widmet und der auch die Audio-Hardware-Beschleunigung auf »neueren Generationen der Xbox-Konsolen« thematisiert.

Update: Da Microsoft seine Teilnahme an der GDC abgesagt hat, wird der Vortrag nicht stattfinden können.