Jede Menge Ausgänge

Das werden wir regelmäßig gefragt. Die Anzahl variiert, aber die Quintessenz ist immer die gleiche. Die Leute wollen Resolume mit vielen Ausgängen nutzen und suchen nach der besten Option. Die Frage ist nicht leicht zu beantworten, denn es gibt keine eindeutige technische Lösung.

Aber wir helfen Ihnen, die richtige Option zu wählen. Im Folgenden werden die meisten Ausgangssituationen beschrieben, anhand derer Sie die beste Lösung für Ihre Situation finden können. Hier ist eine Liste von Optionen mit den favorisierten zuerst:

  • Einzelne GPU mit x Ausgängen
  • Einzelne GPU mit Datapath-Erweiterungen
  • Einzelne GPU mit mehreren Blackmagic-Karten
  • Einzelne GPU mit billigen Erweiterungen oder Prozessoren
  • Mehrere GPUs im gleichen Computer
  • Mehrere Computer via externem Protokoll synchronisiert

Die Reihenfolge der Favoriten ergibt sich daraus, wie gut das Setup performt und wie zuverlässig es einzurichten ist. Mit anderen Worten, gegen Ende der Liste stehen die Setups, die wir am wenigsten empfehlen. Diese Empfehlung kann allerdings abhängig von der jeweiligen Anwendung, den Anforderungen und den persönlichen Fähigkeiten beträchtlich variieren.

Flussdiagramm

Beginnen wir mit einem einfachen Flussdiagramm:

Was heißt „Ausgangs-Ports erweitern“?

Eine Grafikkarte unterliegt gewissen Beschränkungen. Nehmen wir die Nvidia GTX 1080 als Beispiel:

  • maximale Anzahl an Ports, bei der Nvidia sind dies 4
  • maximale Auflösung pro Port, bei der GTX 1080 sind es 7680x4320
  • maximale Textur-Größe, die bei den meisten modernen GPUs bei 16384x16384 liegt. Dies heißt im Klartext: kein Problem

Beim Einsatz eines TripleHead oder Datapath belegt man nur einen der verfügbaren Ports. Diese Erweiterungen übernehmen ein größeres Bild und verteilen es mit ihrer eigenen Hardware auf ihre Ausgänge. Da die maximale Auflösung pro Port bei Ihrer Karte weit über 4K liegt, kann man einen einzelnen Port bei einem Datapath auf 4-mal HD und bei einem Matrox auf 3-mal 720p erweitern (wenn die Firmware das unterstützt). Ihr Computer betrachtet die Erweiterung als einzelnen, größeren Ausgang zusätzlich zu den anderen angeschlossenen Ausgängen.

Beim Einsatz eines MST Hub kann man einen einzelnen Ausgang in drei Ausgänge verwandeln. Jeder der Ausgänge wird als individuelles separates Display auf Ihrem Computer angezeigt. Ein MST Hub erweitert Ihren Ausgang nicht. Sie sind also weiterhin auf die maximale Anzahl an Ausgängen beschränkt, die Ihre GPU unterstützt. Wenn Sie einen 3-Weg MST Hub an eine Nvidia-Karte mit maximal 4 Ports anschließen, können Sie also nur noch einen anderen Port der Karte nutzen. Die anderen beiden sind deaktiviert. Aus diesem Grund sind MST Hubs besser dafür geeignet, einer Karte mit Einzelausgang, z. B. Laptop GPUs, mehr Ausgänge hinzuzufügen.

Wenn Sie die maximale Spezifikation Ihrer GPU nicht kennen, kontaktieren Sie den Hersteller.

Was bedeutet "frame-sync"?

Wenn jeder Ausgang als eigene unabhängige Oberfläche oder Sammlung von Oberflächen fungiert, müssen Sie sich keine Sorgen machen. Dann ist „frame-sync“ kein Problem. Beispiel: Ihre Bühne besteht aus 12 LED Bildschirmen, 8 am ersten Ausgang und 4 am zweiten. In diesem Fall müssen die Ausgänge nicht frame-synchron sein.

Wenn Ihre Oberfläche sich allerdings aus zwei oder mehr Projektoren oder aus LED Bildschirmen, die von mehreren Prozessoren gesteuert werden, zusammensetzt, ist Frame-Synchronisation von Bedeutung.

Ohne Frame-Sync arbeitet jeder Ausgang mit seinem eigenen Timing. Jeder Ausgang aktualisiert sich also einige Millisekunden vor oder nach seinem Nachbarn. Dies führt zu "horizontalem Tearing" (Einzelbild-Zerreißen) zwischen den Bildschirmen. Ein paar Millisekunden lang zeigt eine Seite der Oberfläche bereits den nächsten Frame an, während die andere Seite noch den vorherigen Frame anzeigt.

Die meisten GPU-Hersteller bieten eine Option zum Synchronisieren der GPUs, entweder via Software (Eyefinity, Mosaic) oder Hardware (Quadro Sync). Blackmagic SDI-Ausgänge benötigen immer eine externe Hardware-Referenz, um synchron zu bleiben.

Einzelcomputer mit einzelner GPU

Dies ist immer die beste, zuverlässigste Option mit der besten Performance. Resolume übernimmt das gesamte Rendering mit der GPU, deren Monitor als Haupt-Display eingestellt ist. Bei Verwendung einer Einzel-GPU für alle Ausgänge erreicht man die bestmögliche Performance und Synchronisation zwischen den Ausgängen.

Leider gibt es aktuell keine gute GPU mit mehr als 6 Ausgängen auf dem Markt, wodurch man auf 5 Ausgänge + 1 Kontrollmonitor für das User Interface beschränkt ist.

Nvidia bietet zwar Karten mit 8 Ausgängen, aber diese Karten verfügen nicht über ausreichend Rendering-Leistung, um alle Ausgänge mit voller HD-Auflösung zu betreiben. Matrox bietet einige Karten mit 8 und 16 Ausgängen, aber diese sind für Tabellenkalkulationen ausgelegt und unterstützen keine OpenGL-Erweiterungen, die für den Betrieb von Resolume erforderlich sind.

Einzelcomputer mit einzelner GPU + Datapath

Dies ist die zweitbeste Lösung. Mit Erweiterungen wie dem Datapath Fx4 kann man einen einzelnen Port auf mehrere Ausgänge erweitern. Da Resolume jetzt von einem größeren und besseren Ausgang ausgeht, erfolgt das gesamte Rendering weiterhin über die Haupt-GPU ohne weitere Performance-Einbußen.

Man kann Datapath Produkte entweder verketten (Fx4) oder verteilen (X4) und wenn Ihre GPU mehrere Ports hat, kann man mehrere Datapaths parallel betreiben.

Es gibt natürlich Bedingungen. Ein Datapath lässt sich normalerweise ziemlich zuverlässig einrichten, aber man muss sehr auf die Datenbandbreite achten, die eine Kombination aus der Auflösung der Bildwiederholrate und dem Scanning-Verfahren (interlaced oder progressive) ist. Beispiel: 4K bei 60Hz ist nur beim Fx4 Modell verfügbar, wobei man die richtigen DisplayPort-Kabel verwenden muss.

Vergessen Sie auch nicht, dass ein Datapath nicht über die maximale Ausgabeauflösung Ihres Ausgangs-Ports hinausgehen kann. Im Zweifelsfall kontaktieren Sie bitte Ihre Datapath Vertretung bezüglich der Kompatibilität.

Einzelcomputer mit einzelner GPU + Blackmagic Quad 2

Blackmagic bietet mehrere Karten, die Videostreams ausgeben können. Sie haben PCIe Karten oder USB/Thunderbolt Dongles mit 1, 2, 4 oder 8 Ausgängen im Vollduplex-Modus. Man kann auch Karten kombinieren.

Dies bietet je nach Karte den Vorteil, dass man optional via 3G, 6G oder 12G SDI ausgeben kann, was mit Grafikkarten für den Konsumentenmarkt nicht möglich ist.

Allerdings werden die Pixeldaten nicht mehr direkt von der CPU ausgegeben, sondern müssen zum Blackmagic-Gerät geleitet werden. Daraus ergibt sich eine Verzögerung von 60 ms oder mehr. Dies führt besonders bei der Verwendung von Blackmagic-Ausgängen in Kombination mit normalen GPU-Ausgängen zu wahrnehmbaren Sync-Unterschieden.

Der andere Nachteil ist, dass man auf Rundfunkt-Auflösungen (PAL, NTSC, 720p, 1080i, 1080p, 2160p) beschränkt ist. Die typischen Computer-Auflösungen wie XGA (1024x768), WXGA (1280x800) oder WUXGA (1920x1200) werden nicht unterstützt.

Das Einrichten einer Duo 2 oder Quad 2 Karte zur Nutzung aller 4 oder 8 Ports als Ausgänge erfordert etwas Fummelei im Desktop Video Utility von Blackmagic.

Einzelcomputer mit einzelner GPU + MST Hub

(oder Zotac oder Matrox TripleHead oder USB auf HDMI Dongles).

Diese sind ihr Geld wert und funktionieren großartig, wenn man sie zum Laufen bringt! Bis sie funktionieren, muss man allerdings lange herumprobieren. Was bei einem System funktioniert, muss nicht zwangsläufig auch bei einem anderen System funktionieren. Manche funktionieren mit Mac und PC, aber nur mit AMD Karten und nicht mit Nvidia. Und während andere Nvidia und AMD unterstützen, aber nur beim PC, funktionieren manche mit Displayport 1.2, aber nicht mit Displayport 1.1 und manche nur mit HDMI-Anschlüssen, aber nicht via ‘Displayport auf HDMI‘-Adapter etc. Das ist ein wahres Minenfeld.

Vergessen Sie nicht, das MST Hubs nicht mehr Ausgänge bereitstellen als die Karte nativ unterstützt. Beispiel: Man kann keine 3 MST Hubs mit einer GTX 1080 verwenden, um 10 Ausgänge zu erzeugen. Dies bedeutet nicht mehr als 6 Ausgänge bei der AMD R9 Serie und nicht mehr als 4 Ausgänge bei der Nvidia GTX Serie. Auch wenn noch Ports übrig sind! Dies ist eine physische Einschränkung der GPU Architektur und der Computer wird abstürzen, wenn man mehr Ausgänge anschließt als die Karte unterstützt.

Tipp! Für Resolume macht es absolut keinen Unterschied, ob Sie mit einer Erweiterung oder mit mehreren separaten Ausgängen der Karte eine größere Ausgabe erzeugen. Mit beiden Optionen können Sie alle verfügbaren Features zum Slicen, Maskieren und Überlagern nutzen. Leute, die etwas anderes behaupten, wissen nicht, wovon sie reden.

Im Zweifelsfall kontaktieren Sie bitte Ihre Extender-Vertretung bezüglich der Kompatibilität.

Einzelcomputer mit zwei GPUs

Dies funktioniert in den meisten Fällen. Vergessen Sie nicht, dass es durch zusätzliche Karten immer zu einem Leistungsverlust kommt und man mit zwei Karten nicht doppelt so viel anfangen kann. Das Gegenteil ist eher der Fall.

Resolume lässt Ihr Betriebssystem entscheiden, wie gerendert wird. Wenn Ihr Betriebssystem also die Displays erkennen kann, sind sie in Resolume nutzbar. Neue Karten funktionieren sofort und Sie müssen nicht warten, bis wir Support dafür bieten.

Es gibt ein paar Ausnahmen, bei denen mehrere AMD Karten in einem PC sich nicht gut mit unserem OpenGL Rendering vertragen. Das Problem lässt sich normalerweise lösen, indem man eine Eyefinity-Gruppe mit allen Karten erzeugt. Allerdings ist die Einrichtung etwas problematisch, da Ihr Hauptmonitor Teil der Eyefinity-Gruppe wird.

Wenn das Betriebssystem entscheidet, wie gerendert wird, entscheidet es auch, welche Karte zum Rendern verwendet wird. Dies ist meistens die Karte, an die der Hauptmonitor angeschlossen ist.

Wenn man also die Ausgänge der anderen Karte nutzt, wird die Textur zuerst auf der Rendering-Karte gerendert. Dann müssen die Daten über die PCIe Wege der Rendering-Karte, über das Motherboard und über die PCIe Wege der anderen Karte übertragen und anschließend über die Ports ausgegeben werden. Dies führt immer zu einem Leistungsverlust. Je mehr Karten, desto höher der Verlust.

Warum SLI/Crossfire keine gute Idee ist

SLI / Crossfire wird in Resolume nicht unterstützt. Die meisten Leute glauben, dass man mit SLI mehr Ausgänge erzeugen kann. Dies ist nicht der Fall.

SLI und Crossfire kombinieren die Leistung mehrerer GPUs, damit diese mehr Rendering Performance erzeugen und in Master/Slave(s) Setups betrieben werden können. SLI/Crossfire stellen keine zusätzlichen Ausgänge bereit. Bei Aktivierung von SLI/Crossfire werden die Ausgänge der Slave-Karte(n) deaktiviert oder zumindest so neu konfiguriert, dass man bei einer einzelnen Karte keine zusätzlichen Ausgänge nutzen kann.

Zudem ist die zusätzliche Rendering-Leistung für Resolume eigentlich irrelevant. Die GPU wird in Resolume stark beansprucht, ist aber normalerweise nicht der Flaschenhals. Wenn man nicht gerade ein 100% generatives Set mit Echtzeit-Raycasting bei 4K nutzt oder Dutzende von 16K x 16K Texturen erzeugt, benötigt man die zusätzliche GPU-Leistung nicht für das Rendering.

Mehrere via externem Protokoll synchronisierte Computer

Dies kann eine gute Lösung sein, besonders wenn Skalierbarkeit benötigt wird.

Allerdings erfordert dies einiges an Bastelarbeit, die am besten mit Steuerungs-Tools von Drittanbietern gelingt. Dies ist keine sofort einsetzbare Lösung.

Merke: Protokolle wie SMPTE Timecode oder OSC zum Synchronisieren der Abspielköpfe bei den einzelnen Computern resultieren nicht unbedingt in einer frame-synchronen gemeinsamen Ausgabe. Da jeder Computer mit seinen eigenen Prozessen läuft, kann er beim Dekodieren des Sync-Signals, beim Lesen der Pixeldaten von der Festplatte oder beim Rendern und Ausgeben des Ergebnisses eventuell etwas schneller oder langsamer als die anderen arbeiten.

Besonders beim Erzeugen von weichen Kanten mit zwei Computern oder beim nathlosen Zusammenfügen in einer einzelnen LED-Wand werden wahrnehmbare Unterschiede zwischen den Frames auftreten.