Tech-Blog
18. März 2026
Atemberaubende Grafik für UE-Spiele auf Mobilgeräten dank Arm Accuracy Super Resolution
Arm steht im Zentrum des Mobile Gamings. 99 % aller Smartphones nutzen Arm, was uns zu einer unverzichtbaren Rechenplattform für Entwickler von Spielen für Mobilgeräte weltweit macht, um leistungsstarke, effiziente und fesselnde Spiele zu entwickeln, zu optimieren und bereitzustellen.
Hallo, liebe Unreal Engine-Community! Ich bin Julie Gaskin, Staff Developer Evangelist im Arm-Ökosystem-Team. Grafikqualität hat für Entwickler, die mit Mobilgeräten arbeiten, oberste Priorität. Mit jeder neuen Generation wird die Hardware leistungsfähiger, wodurch sich der Abstand zwischen Smartphones und traditionellen Gaming-Plattformen verringert. Die GPU-Leistung steigt und Funktionen, die früher PCs und Konsolen vorbehalten waren – zum Beispiel komplexe Beleuchtung und hochauflösende Effekte –, sind bei Titeln für Mobilgeräte immer häufiger zu sehen.
Aber selbst mit diesen Fortschritten unterliegen Mobilgeräte weiter engen Grenzen. Sie sind batteriebetrieben, überhitzen leicht und rendern auf hochauflösenden Displays mit extrem dichten Pixeln. Dadurch zählt jeder Pixel und jede Optimierung.
Moderne Spiele für Mobilgeräte verschieben diese Grenzen mit komplexer Beleuchtung, Nachbearbeitungseffekten, dynamischen Welten und sogar ersten Gehversuchen im Ray Tracing. Aber Rendering mit hohen Bildraten auf dicht gepackten Bildschirmen fordert seinen Tribut. Es verbraucht viel Strom, belastet die GPU und leert den Akku schnell – besonders, wenn man den visuellen Feinschliff erreichen will, den Spieler heutzutage erwarten.
Aber selbst mit diesen Fortschritten unterliegen Mobilgeräte weiter engen Grenzen. Sie sind batteriebetrieben, überhitzen leicht und rendern auf hochauflösenden Displays mit extrem dichten Pixeln. Dadurch zählt jeder Pixel und jede Optimierung.
Moderne Spiele für Mobilgeräte verschieben diese Grenzen mit komplexer Beleuchtung, Nachbearbeitungseffekten, dynamischen Welten und sogar ersten Gehversuchen im Ray Tracing. Aber Rendering mit hohen Bildraten auf dicht gepackten Bildschirmen fordert seinen Tribut. Es verbraucht viel Strom, belastet die GPU und leert den Akku schnell – besonders, wenn man den visuellen Feinschliff erreichen will, den Spieler heutzutage erwarten.
Hochskalieren auf Mobilgeräten
Darum wenden wir uns dem Hochskalieren zu. Indem man das Rendering mit niedrigerer Auflösung durchführt und das Bild dann intelligent rekonstruiert, kann man die GPU-Last reduzieren, ohne dass die Grafikqualität leidet.
Auf PC und Konsole existieren bereits mehrere fortgeschrittene Hochskalierungs-Methoden – räumliche, räumlich-zeitliche und auf Machine Learning basierende Lösungen –, die beeindruckende Ergebnisse liefern. Aber diese Techniken eignen sich oft nicht gut für Mobilgeräte. Sie sind entweder:
- zu rechenintensiv
- zu große Stromfresser
- oder schlicht nicht für die Einschränkungen eines Smartphones optimiert.
Arm Accuracy Super Resolution (Arm ASR)
Arm Accuracy Super Resolution (Arm ASR) wurde für Mobilgeräte entwickelt und ist ein Shader-basierter, zeitlicher Hochskalierer, der eine qualitativ hochwertige Bildrekonstruktion mit besonderem Wert auf Effizienz legt. Das bedeutet, dass Entwickler bei High-End-Inhalten die GPU-Last erheblich verringern können, ohne dass die Grafikqualität darunter leidet.
Arm ASR nutzt als Grundlage FidelityFX™ Super Resolution 2 (FSR 2) von AMD, eine Open-Source-Lösung für zeitliches Hochskalieren, die sich auf PC und Konsole bewährt hat. Wir haben FSR2 erweitert und optimiert, um eine eigens auf die speziellen Anforderungen von Mobilgeräten zugeschnittene Version zu erschaffen. Das Ergebnis ist Arm ASR, eine superauflösende Lösung, die die Leistungsfähigkeit von FSR2 auf Umgebungen mit begrenzten Ressourcen bringt.
GPU- und CPU-Engpässe verstehen
Will man das meiste aus Arm ASR herausholen, muss man zuerst verstehen, wann und wo es die größten Vorteile bringt. In Mobilgeräten verbaute GPUs verarbeiten Grafik-Workloads hauptsächlich in zwei Stufen: Geometrieverarbeitung und Pixel-(Fragment)-Verarbeitung:
- Geometrieverarbeitung erledigt die Darstellung von Objekten sowie die Transformation und Löschung von Scheitelpunkten.
- Pixelverarbeitung, auch bekannt als Fragment-Shading, färbt jeden Pixel auf dem Bildschirm und wendet Beleuchtung, Texturen sowie andere Effekte an. Diese Funktion führt auch Tiefen- und Schablonentests durch, um verborgene Fragmente zu verwerfen.
Arm ASR eignet sich am besten für Fragment-gebundene Inhalte. Bei diesen ist die GPU bei der Pixel-Shading-Phase besonders stark belastet, entweder aufgrund einer großen Anzahl Fragmente auf dem Bildschirm oder durch komplexe Fragment-Shader. In diesen Fällen hilft ASR dabei, die Anzahl der Pixel zu verringern, die Shader erfordern, was die Leistung sowie die Energieeffizienz verbessert.
In Scheitelpunkt-gebundenen Szenen, bei denen Geometrie der größte Engpass ist, hat Arm ASR vermutlich nur begrenzte Auswirkungen. In diesen Fällen führen Inhaltsoptimierungen wie Mesh-Vereinfachung oder Ausblendtechniken zu größeren Leistungsverbesserungen.
Auf ähnliche Weise hilft ASR nicht viel, wenn dein Spiel CPU-gebunden ist, also Physik, Animation oder Draw-Aufrufe den Prozessor überlasten. Eine Reduzierung der GPU-Last verbessert die Leistung nicht, wenn die CPU bereits der Engpass ist.
Wenn du herausfinden willst, ob dein Spiel CPU-, Scheitelpunkt- oder Fragment-gebunden ist, kannst du dein Spiel mit Werkzeugen wie Arm Performance Studio auf echten Androidgeräten testen. Das hilft dabei, die korrekte Optimierungsstrategie für deinen Rendering-Engpass zu finden.
Wie Fortnite Arm ASR nutzt, um Gaming auf Mobilgeräten noch weiter nach vorn zu bringen
Wenn man ein Spiel ausliefert, das so grafisch ambitioniert und leistungshungrig ist wie Fortnite, ist man immer auf der Suche nach Wegen, jedes bisschen Leistung aus mobiler Hardware herauszuholen.
Mobilgeräte stehen ständig unter Druck durch CPU- und GPU-Workloads, besonders wenn das Ziel Gameplay mit konstanten 60 Hz ist. Arm ASR ist eine Möglichkeit, die Last der GPU zu verringern und die Grafikqualität beizubehalten (oder gelegentlich sogar zu verbessern), die wir den Spielern bieten.
Aber was Arm ASR so leistungsfähig macht, ist schlicht eins: Es erlaubt dem Team, Funktionen zu aktivieren, die zuvor auf Mobilgeräten deaktiviert wurden, um unter den Grenzen für Wärmeentwicklung und Leistung zu bleiben. Funktionen wie Umgebungsverdeckung, zusätzliche Schattenkaskaden und Nachbearbeitungsverbesserungen sind nun wieder nutzbar – auch in längeren Spielsitzungen.
Mobilgeräte stehen ständig unter Druck durch CPU- und GPU-Workloads, besonders wenn das Ziel Gameplay mit konstanten 60 Hz ist. Arm ASR ist eine Möglichkeit, die Last der GPU zu verringern und die Grafikqualität beizubehalten (oder gelegentlich sogar zu verbessern), die wir den Spielern bieten.
Aber was Arm ASR so leistungsfähig macht, ist schlicht eins: Es erlaubt dem Team, Funktionen zu aktivieren, die zuvor auf Mobilgeräten deaktiviert wurden, um unter den Grenzen für Wärmeentwicklung und Leistung zu bleiben. Funktionen wie Umgebungsverdeckung, zusätzliche Schattenkaskaden und Nachbearbeitungsverbesserungen sind nun wieder nutzbar – auch in längeren Spielsitzungen.
Geschmeidige Integration mit echter Wirkung
Arm ASR war beinahe startklar, als das Fortnite-Team mit der Integration begann. Es waren nur ein paar Anpassungen auf Renderer-Seite nötig, insbesondere an der Art und Weise, wie ihre Mobilgerät-Pipeline mit Szeneninputs umgeht (eine Änderung, die in die Unreal Engine übernommen wurde). Eine der frühesten Herausforderungen war Ghosting, insbesondere bei sich schnell bewegenden Szenen oder Transparenzeffekten für Vegetation, Partikel, glänzende Waffen etc.
Das Team aktivierte die reaktive Maske, um eine Lösung zu finden: Eine Funktion, die dynamisch die Pixel identifiziert, bei denen temporale Artefakte am wahrscheinlichsten sind. Das Team integrierte diese Funktion direkt in die API des Mobilgerät-Renderers, damit die Maske in Echtzeit basierend auf Szenenänderungen aktualisiert wird. Das Ergebnis? Ghosting wird minimiert und die Bildstabilität stark verbessert. Diese speziellen Änderungen auf Engine-Seite sind nun in der neuesten Version der Unreal Engine verfügbar.
Hier sind die Highlights der Integration auf Code-Ebene:
- Modifizierte PrePostProcess RHI-Befehle
- Neue Inputs für Mobilgeräte-Renderer
- Bedingte Nutzung von MobileSceneTextures oder DeferredSceneTextures, je nach Verfügbarkeit.
Entwickelt, um Leistung über Zeit zu schützen
Ursprünglich war Fortnites hauptsächliches Ziel beim Einsatz von Arm ASR die Optimierung von Wärmeentwicklung und Stromverbrauch, was auf High-End-Geräten, die auf 60 Hz abzielen, besonders wichtig ist. Nach Aktivierung von Arm ASR waren sofort Verringerungen der GPU-Zeit zu erkennen, die sich direkt in niedrigeren Oberflächentemperaturen, weniger thermischer Drosselung und längerer anhaltender Spielzeit niederschlugen.
Aber es geht nicht nur darum, Strom zu sparen – es geht auch darum, die Leistung über lange Sitzungen konstant zu halten. Weniger Wärmespitzen bedeuten konstantere Bildraten, flüssigeres Gameplay und zufriedenere Spieler.
Optimierung für Scheitelpunkt-beschränkte Szenen
Diese freigewordene GPU-Zeit hat dem Inhalte-Team neue Möglichkeiten eröffnet. In Fortnite hatte das Team oft mit Scheitelpunkten zu kämpfen, besonders in großen Open-World-Gebieten. Damit es sich mehr Freiraum verschaffen konnte, begann das Fortnite-Entwicklerteam damit, den Geometriedurchsatz zu optimieren, insbesondere durch ein neues, experimentelles Landschaftssystem mit einer niedrigen Scheitelpunktzahl.
Dank Arm ASR und den Geometrieoptimierungen hat sich das Team genug Freiraum geschaffen, um fortgeschrittene Grafikfunktionen wieder zu aktivieren, ohne dabei die Framerate zu beeinträchtigen:
- Qualitativ hochwertigere Schatten mit mehr Kaskaden
- Umgebungsverdeckung
- Verbesserte Nachbearbeitungseffekte.
Ausblick: Funktionen auf Desktop-Niveau auf Mobilgeräten
Nachdem die vollständige Integration von Arm ASR nun abgeschlossen ist, stehen für Fortnite noch mehr Grafikverbesserungen ins Haus:
- Freischaltung von Shader Model 5 für Mobilgeräte
- Aktivierung von Funktionen auf Desktop-Niveau
- Überbrückung der Grafikunterschiede zwischen Plattformen ohne Performance-Einbuße.
Von Anfang an skalierbar entworfen: Voreinstellungen für jede Gerätestufe
Nicht alle Mobilgeräte sind gleich, und dadurch stehen Spieleentwickler vor einer Vielzahl von Kompromissen. Arm ASR verfügt über eine Reihe flexibler Qualitätsvoreinstellungen, durch die du dein Hochskalierungs-Erlebnis an die Leistungsfähigkeit deiner Ziel-Hardware anpassen kannst.
Arm ASR verfügt über drei integrierte Qualitätsvoreinstellungen, die dir die Kontrolle über Performance und grafische Kompromisse geben:
- Qualitätsmodus – Für besonders bildgewaltige Titel verbessert diese Voreinstellung die Bildqualität auf die höchste Stufe. Sie ist ideal zur Entwicklung für Premiumgeräte, um die Grafikqualität auf Mobilgeräten möglichst auszureizen. Einher gehen damit natürlich höhere Performancekosten.
- Ausgeglichener Modus – Die goldene Mitte und der Standard, den Arm empfiehlt. Der ausgeglichene Modus liefert die optimale Kombination aus Bildqualität und Performance und eignet sich daher für eine breite Auswahl von mittleren bis hochwertigen Geräten. Wenn dein Ziel konstante Framerates sind, ohne zu viel Grafikqualität zu opfern, bist du hier richtig.
- Performance-Modus – Wenn Effizienz das A und O ist, sorgt der Performance-Modus für mehr Geschwindigkeit. Er verringert die Bildqualität leicht, um die Framerate und Reaktionsschnelligkeit zu maximieren.
Arm ASR eignet sich am besten für Geräte ab Baujahr 2022. Ältere Smartphones haben möglicherweise nicht die GPU-Effizienz, die für zeitliches Hochskalieren erforderlich ist. Für diese ist ein räumlicher Fallback-Hochskalierer eine bessere Wahl.
Eine Lösung, jede Plattform: Arm ASR ist ganz und gar unabhängig
Arm ASR ist plattformunabhängig und herstellerneutral. Es läuft auf jeder GPU und unterstützt alle großen Grafik-APIs, einschließlich Vulkan, OpenGL ES sowie DirectX 11 und 12.
Da ASR komplett Shader-basiert ist, integriert es sich problemlos in jede Pipeline, egal ob das Zielgerät Android oder iOS nutzt oder du plattformübergreifend entwickeln möchtest.