Meta Quest Pro: Was leistet Foveated Rendering?

Meta Quest Pro: Was leistet Foveated Rendering?

Meta Quest Pro unterstützt dynamisches Foveated Rendering, doch was bringt es leistungstechnisch? Meta hat gemessen und nennt Zahlen.

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Foveated Rendering ist eine Rendertechnik, bei der nur derjenige Bereich in voller Auflösung berechnet wird, auf den das Auge gerade blickt. Die Peripherie wird in geringerer Auflösung gerendert. Das spart viel Rechenleistung, die in schönere Grafik oder eine höhere Auflösung fließen kann.

Der Begriff bezieht sich auf die Fovea, eine winzige Einsenkung im Inneren des Auges, die für scharfes Sehen verantwortlich ist. Menschen sehen in Wirklichkeit nur in einem kleinen Bereich des Sichtfelds scharf, was nicht auffällt, weil das Auge blitzschnell auf die fokussierte Stelle scharfstellt.

Foveated Rendering macht sich diesen Umstand zunutze, bedarf jedoch eines möglichst präzise und schnell arbeitenden Eye-Trackings. Arbeitet die Blickverfolgung merklich langsamer als das Auge, fällt die künstliche Unschärfe auf und Foveated Rendering verfehlt seine Wirkung.

Neues gegen altes Foveated Rendering

Meta Quest Pro ist das erste Meta-Headset, das Eye-Tracking und dynamisches Foveated Rendering oder Eye Tracked Foveated Rendering (ETFR) unterstützt. Ältere Geräte bieten lediglich Fixed Foveated Rendering (FFR). Bei letzterer Rendertechnik werden fest definierte Randbereiche des Bildes in einer tieferen Auflösung dargestellt, unabhängig davon, wohin das Auge blickt.

Im Rahmen der Meta Connect 2022 veröffentlichte Meta einen Vortrag, in dem Meta-Ingenieure über das dynamische Foveated Rendering der Quest Pro sprechen und die Performance beider Rendertechniken (FFR und ETFR) miteinander vergleichen.

Abbildung zeigt verschiedene Level von Foveation bei FFR und ETFR.

Entwickelnde müssen sich zwischen FFR und ETFR entscheiden, beides gleichzeitig geht nicht. | Bild: Meta

Die obige Grafik aus Metas Vortrag zeigt die drei unterschiedlichen Level des Foveated Renderings, die Entwickelnde für ihre VR-Apps nutzen können.

Bei FFR wird der foveale Bereich mit fortschreitendem Level kleiner, bei ETFR bleibt er gleich groß, dafür löst die Umgebung teilweise sehr viel niedriger auf (bis zu 16-fach niedrigere Auflösung!).

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Bei beiden gilt: Je höher das Level, desto eher fällt der Unterschied zwischen normal und niedriger aufgelösten Bereichen auf.

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Keine Wunderwaffe für Meta Quest Pro

Meta kam auf folgendes Ergebnis: ETFR spart durch die Bank mehr GPU-Leistung, wobei die Gewinne gegenüber FFR eher klein sind, was sich mit früheren Aussagen seitens Meta deckt.

Im folgenden Diagramm betragen die GPU-Ersparnisse bei FFR zwischen 26 und 36 Prozent, abhängig vom Level, bei ETFR sind es zwischen 33 und 45 Prozent.

Bei einer höheren App-Zielauflösung (1,5 x) spart ETFR noch mehr GPU-Leistung: Hier sind es zwischen 37 und 52 Prozent, während FFR zwischen 34 und 43 Prozent schafft.

Diagramm, das GPU-Savings vergleicht zwischen FFR und ETFR.

Metas vergleichende Messung. | Bild: Meta

Ausschlaggebender als diese Zahlen ist der freilich optische Eindruck. Meta weist darauf hin, dass Entwickelnde stets einen Kompromiss zwischen Performance und Bildqualität eingehen und auswerten müssen, welche Rendertechnik (FFR oder ETFR) und welches Level (1-3) für ihre VR-App am ehesten infrage kommt. Das Ziel ist, dass Nutzer:innen das Foveated Rendering möglichst wenig auffällt.

Bei ETFR spielt noch ein anderer Faktor mit: Die Rendertechnik kann sich negativ auf die Batterielaufzeit auswirken, die ohnehin schon sehr niedrig ist bei Meta Quest Pro. Ein Problem, das das ETFR der Playstation VR 2 nicht hat.

Man darf mit Spannung auf Tests der Geräte warten und wird wohl erst dann beurteilen können, wie stark VR-Inhalte von dynamischem Foveated Rendering profitieren und ob es in Einzelfällen negativ auffällt.

Metas Vortrag könnt ihr bei Facebook anschauen.