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Erschienen in EasyLinux 03/2004   »   Ausgabe bestellen

3D-Hardware-Beschleunigung bei ATI- und Nvidia-Grafikkarten einstellen

Die dritte Dimension


Spiele benötigen mehr als nur einen schnellen Prozessor, auf die 3D-Hardware-Beschleunigung der Grafikkarte kommt es an. Wir zeigen Ihnen, wie Sie Ihr Linux-System 3D-fähig machen.

Detaillierte Texturen, komplizierte Lichtreflexe und schnelle Bewegungsabläufe moderner Spiele erfordern spezialisierte Hardware auf der Grafikkarte -- selbst modernste Desktop-Prozessoren sind nicht in der Lage, ganze Spielszenen flimmerfrei zu berechnen.

Heute spielen praktisch nur noch die Grafikprozessoren der Hersteller Nvidia und ATI eine bedeutende Rolle, und für beide Prozessoren-Familien gibt es auch Linux-Treiber.

Die Grafikprozessoren sind hoch spezialisiert auf ihre Aufgabe, können Grafikdaten erheblich schneller verarbeiten und Szenen berechnen (rendern) als die universellen Desktop-Prozessoren von Intel und AMD. Dafür sind jedoch spezielle Treiber nötig, die alle Daten für den Grafikprozessor speziell aufbereiten müssen, damit der Chip seine volle Leistung entfalten kann.

Dazu sind sehr detaillierte Kenntnisse der Chip-Interna erforderlich -- quasi das Tafelsilber der Schmieden. Nvidia bietet daher seine GeForce-Treiber nicht komplett mit Quellen an, sondern nur als vorkompiliertes oder fertig übersetztes Paket. Von den großen Distributionen liefert nur Mandrake diese Treiber mit, SuSE stuft die "Nvidia Software License" als problematisch ein und muss daher verzichten.

Die Treiber für die verbreiteten Rage- und Radeon-Prozessoren von ATI sind hingegen frei und im Paket der grafischen Oberfläche enthalten.

Treiberprobleme

Die Einrichtung der 3D-Unterstützung ist bei allen Grafikkarten nicht ungefährlich: Läuft etwas schief, büßt man entweder die komplette grafische Oberfläche ein, oder der Rechner wird instabil. Wer nicht spielen möchte und auch keine CAD-Programme mit 3D-Unterstützung benutzt, sollte daher die 3D-Hardware-Beschleunigung nicht anschalten.

Bei Red Hat Linux 9.0 ist es zum Beispiel erforderlich, Teile des Systemkerns neu zu übersetzen, wenn die 3D-Unterstützung für Nvidia-Grafikkarten eingebaut werden soll. Im Zweifelsfall funktioniert hier das gesamte Linux-System nicht mehr, und eine Neuinstallation wird erforderlich -- deshalb bleibt 3D-Unterstützung für Red Hat Linux in diesem Artikel unberücksichtigt.

Mandrake Linux 9.2 hingegen installiert die Nvidia-Treiber automatisch von der CD oder DVD, die Einrichtung ist hier sehr sicher und unproblematisch. Auch bei SuSE Linux sind keine Eingriffe in den Systemkern erforderlich, die auf den CDs fehlenden Programme werden einfach über das Online-Update eingespielt.

ATI-Grafikkarten unter SuSE Linux

Die 3D-Hardware-Beschleunigung ist in den Standardtreibern von SuSE Linux 8.2 und 9.0 enthalten -- jedoch deaktiviert, da es in Einzelfällen zu Abstürzen der grafischen Oberfläche kommen kann.

Sie sollten die 3D-Hardware-Beschleunigung mit Vorsicht verwenden: Wenn die grafische Oberfläche abstürzt, werden automatisch auch alle Programme beendet, die von der grafischen Oberfläche aus gestartet werden.

Die automatische Hardware-Erkennung beim Systemstart bemerkt selbst, wenn eine neue Grafikkarte eingebaut wurde, und fragt nach den neuen Bildschirmeinstellungen (Abbildung 1). Die 3D-Unterstützung ist aus oben genannten Gründen deaktiviert.

Abbildung 1: Standardmäßig ist die 3D-Unterstützung der ATI Radeon 7000 deaktiviert, lässt sich jedoch mit wenigen Klicks einrichten.

Wenn Sie die ATI-Grafikkarte bereits bei der Installation verwendet haben und nur die 3D-Unterstützung nachträglich aktivieren wollen, starten Sie YaST und wählen Grafikkarte und Monitor in der Rubrik Hardware.

Schritt 1

Drücken Sie auf der Textkonsole [Tab], bis der türkise Marker über Ändern steht, dann [Enter]. Bei der grafischen Oberfläche wählen Sie mit der Maus Ändern.

Schritt 2

Nun startet das grafische Einrichtungsprogramm SaX2. Öffnen Sie den Baum Anzeige und doppelklicken Sie 3D-Beschleunigung.

Schritt 3

In der 3D/OpenGL-Konfiguration klicken Sie auf 3D aktivieren, woraufhin SaX2 nachfragt, ob Sie diese experimentelle Funktion wirklich benutzen wollen. Bestätigen Sie mit Ja.

Schritt 4

Zurück in der SaX2-Hauptübersicht wird nun die 3D-Beschleunigung als aktiv angezeigt. Klicken Sie auf Abschließen.

Schritt 5

SaX2 fordert Sie auf, die Bildschirmeinstellungen zu testen. Klicken Sie auf Test....

Schritt 6

Im Bildtest können Sie die Bildposition und -größe verändern -- das erspart Ihnen in der Regel, den Monitor umzustellen. Wenn Sie zufrieden sind, klicken Sie auf Speichern.

Schritt 7

Nach der Meldung, dass die Konfiguration nun gespeichert sei, endet SaX2, und die Bildschirm-Einstellungen zeigen, dass die 3D-Beschleunigung nun aktiviert ist.

Damit ist die Einrichtung abgeschlossen, die 3D-Hardware-Beschleunigung steht Ihnen zur Verfügung.

Nvidia-Grafikkarten unter SuSE Linux

Für die Einrichtung der 3D-Hardware-Beschleunigung benötigen Sie bei Nvidia-Grafikkarten unbedingt eine Internet-Verbindung. Die fehlenden Pakete werden automatisiert von der Nvidia-Homepage heruntergeladen und installiert.

Wie gehabt bekommt es die automatische Hardware-Erkennung selbst mit, wenn Sie eine Nvidia-Grafikkarte neu einbauen. Abbildung 2 zeigt die Meldung beim Systemstart.

Abbildung 2: Die 3D-Treiber für Nvidia-Grafikkarten sind in der SuSE-Linux-Distribution nicht enthalten, die 3D-Unterstützung muss daher zunächst deaktiviert bleiben.

Übernehmen Sie die vorgeschlagenen Einstellungen, die 3D-Unterstützung wird später mit wenigen Mausklicks aktiviert. Dafür brauchen Sie jedoch die grafische Oberfläche, weshalb Sie zunächst den unbeschleunigten Nvidia-Treiber verwenden. Auch wenn Sie die Nvidia-Grafikkarte bereits zur Installation verwendet haben, ist die 3D-Unterstützung abgeschaltet.

Diese Konfiguration sichern Sie für Notfälle -- die unbeschleunigten Treiber sind überaus stabil und reichen für den Alltagseinsatz völlig aus. An der grafischen Oberfläche angekommen, drücken Sie [Strg-Alt-F1] und wechseln auf die Textkonsole. Dort melden Sie sich als root an und geben folgendes Kommando ein:

cp /etc/X11/XF86Config /etc/X11/XF86Config.kein3D

Loggen Sie sich mit [Strg-D] wieder aus und wechseln Sie mit [Strg-Alt-F7] wieder auf die grafische Oberfläche zurück.

Schritt 1

Starten Sie YaST und geben Sie das Root-Passwort ein.

Schritt 2

Rufen Sie unter Software das Online-Update auf.

Schritt 3

Im Online-Update muss Manuelle Auswahl von Patches unbedingt aktiviert sein. Klicken Sie auf Weiter.

Schritt 4

YaST lädt nun die Liste der aktualisierten Pakete vom Server, dazu benötigen Sie eine Internet-Verbindung.

Schritt 5

In der Liste YaST-Online-Update-Patch sind automatisch alle Patches ausgewählt, für die es Updates gibt und die Sie auf Ihrem System installiert haben. Das sind in der Regel sehr viele, was Download-Zeiten bis zu einigen Stunden bedeuten kann. Um nur die 3D-Unterstützung zu installieren, können Sie die Patches wieder abwählen. Wichtig ist, dass Sie am Ende der Liste Download NVIDIA(c) Graphics Driver auswählen. Klicken Sie dann auf Akzeptieren.

Schritt 6

Während der Patch heruntergeladen wird, müssen Sie den Lizenzbedingungen von Nvidia noch zustimmen. Die restliche Installation verläuft vollautomatisch.

Schritt 7

Verlassen Sie YaST und starten Sie Ihren Rechner neu.

In Zukunft wird, wenn Linux auf die grafische Oberfläche schaltet, kurz das Nvidia-Logo auf weißem Grund angezeigt -- dann ist die 3D-Unterstützung aktiv.

3D-Grafikkarten unter Mandrake Linux 9.2

Wie auch SuSE Linux erkennt Mandrake Linux 9.2 automatisch, wenn eine neue Grafikkarte eingebaut wurde -- beim nächsten Systemstart bittet die Hardware-Erkennung um Einrichtung der Grafikkarte. Dies muss jedoch zügig geschehen, Sie haben lediglich 25 Sekunden Zeit, die Konfiguration zu starten (Abbildung 3).

Abbildung 3: Die Hardware-Erkennung von Mandrake Linux wartet nur 25 Sekunden, bis das System weiter startet. Dann muss die Konfiguration von Hand aufgerufen werden.

Andernfalls versucht Mandrake eine automatische Einrichtung, die durchaus fehlschlagen kann, und Sie müssen das Konfigurationsprogramm XFdrake später von Hand aufrufen. Die Einrichtung erfolgt bei Mandrake Linux komplett auf der Textkonsole mit einfachen Menüs.

Die Einrichtung von ATI- und Nvidia-Grafikkarten verläuft bei Mandrake Linux 9.2 nahezu gleich -- der Nvidia-Treiber befindet sich auf der Installations-CD oder -DVD, die während der Einrichtung eingelegt werden muss.

Schritt 1

Beim Systemstart informiert Sie der Hardware-Assistent (Abbildung 1), dass sich die Grafikkarte geändert hat. Starten Sie die Konfiguration mit [Enter].

Schritt 2

Nun startet das Programm XFdrake und zeigt die momentane Konfiguration an -- in diesem Beispiel eine interne Grafikkarte auf dem Mainboard. Wechseln Sie mit [Tab] auf Los und drücken Sie [Enter].

Schritt 3

In der nun folgenden Auswahl schlägt XFdrake den X-Server Radeon vor. Bestätigen Sie mit OK.

Schritt 4

Wählen Sie die Konfiguration XFree 4.3 mit 3D-Hardwarebeschleunigung.

Schritt 5

Bei Nvidia-Grafikkarten werden jetzt die CDs oder die DVD angefordert, um den Treiber nachzuinstallieren (Abbildung 4).

Schritt 5

Verlassen Sie XFdrake.

Schritt 6

Die neuen Einstellungen werden abschließend noch einmal aufgelistet. Auf die Nachfrage, ob die Änderungen beibehalten werden sollen, antworten Sie mit Ja.

Schritt 7

Starten Sie das System neu.

Abbildung 4: Mandrake Linux 9.2 enthält bereits die Nvidia-Treiber, sie werden während der Einrichtung automatisch nachinstalliert.

Wenn Sie die Grafikkartenkonfiguration von Hand starten müssen, etwa weil Sie das Zeitfenster von 25 Sekunden verpasst haben, beenden Sie zunächst alle Anwendungen. Schalten Sie dann mit [Strg-Alt-F1] auf die erste Textkonsole und melden Sie sich als root an.

Im nächsten Schritt muss das grafische System mit dem Befehl init 2 abgeschaltet werden. Der Befehl löst einige Bildschirmausgaben aus, die Sie ignorieren können. Drücken Sie einfach einmal [Enter], um eine neue Befehlszeile zu bekommen.

Rufen Sie nun XFdrake auf und folgen Sie der vorangegangenen Schritt-für-Schritt-Anleitung. Am Ende starten Sie den Rechner durch Eingabe des Befehls reboot neu oder drücken einfach die Tasten [Strg-Alt-Entf].

3D or not 3D?

Die spannende Frage ist: Funktioniert die 3D-Hardware-Beschleunigung auch wirklich? Die Antwort darauf liefert der Befehl glxinfo in Abbildung 5. Ebenfalls ein guter Test ist das Spiel tuxracer. Am Eingangsbildschirm muss der Schnee langsam und flüssig fallen -- ruckeln die Schneeflocken, stimmt etwas nicht. Durch zweimaliges Drücken von [Esc] verlassen Sie Tuxracer wieder.

Abbildung 5: Der Befehl glxinfo zeigt in der dritten Zeile an, ob die 3D-Beschleunigung (direct rendering) funktioniert oder nicht.

War die 3D-Einrichtung nicht erfolgreich, ist guter Rat teuer. Ein Problem kann sein, dass Sie eine brandneue Grafikkarte besitzen, die von Ihrem Treiber noch nicht unterstützt wird.

Bei ATI-Grafikkarten benötigen Sie dann eine entsprechende Version von XFree86 -- etwa aus dem SuSE-Online-Update. Ansonsten hilft nur, auf eine neue Distribution zu warten.

Bei Nvidia-Grafikkarten schauen Sie auch einfach im Online-Update vorbei und laden den Patch erneut herunter, wie oben beschrieben. Aber auch hier gilt: "Never touch a running system" -- wenn die Grafikkarte funktioniert, brauchen Sie keinen neuen Treiber. (mdö)

Wenn der Bildschirm schwarz bleibt

Es gibt immer wieder Konstellationen, in denen die 3D-Beschleunigung nicht zufriedenstellend oder gar nicht funktioniert. Bekannte Probleme sind etwa Abstürze der grafischen Oberfläche -- oft aus heiterem Himmel. Schuld daran sind die mehr oder eher weniger perfekten Treiber. Wenn Sie die 3D-Unterstützung abschalten, ist das System in aller Regel wieder stabil.

Bei ATI-Grafikkarten unter SuSE Linux rufen Sie YaST auf und wählen Grafikkarte und Monitor in der Rubrik Hardware:

Schritt 1

In den Bildschirm-Einstellungen klicken Sie auf Ändern.

Schritt 2

Nun startet SaX2, wie aus der Einrichtung bekannt. Öffnen Sie den Baum Anzeige und doppelklicken Sie auf 3D-Beschleunigung.

Schritt 3

Deaktivieren Sie die 3D-Beschleunigung und klicken Sie auf Fertig.

Schritt 4

Klicken Sie auf Abschließen. Nach Test und Speichern der Einstellungen verlassen Sie SaX2 und starten am einfachsten den Rechner neu.

Bei Nvidia-Grafikkarten ist es zwingend erforderlich, die vor der Installation gesicherte Datei /etc/X11/XF86Config wieder zurück zu kopieren:

cp /etc/X11/XF86Config.kein3D /etc/X11/XF86Config

Haben Sie keine Sicherungsdatei, müssen Sie die Datei /etc/X11/XF86Config von Hand ändern, wie im nächsten Absatz für Mandrake Linux 9.2 beschrieben. Auch hier ist ein Neustart des Rechners angebracht.

Eine Sicherungsdatei können Sie unter Mandrake Linux 9.2 nicht anlegen, da die 3D-Unterstützung bereits bei der Installation aktiviert wird. Wenn Sie die 3D-Funktionalität abschalten wollen, müssen Sie daher die Konfigurationsdatei für die grafische Oberfläche von Hand ändern -- bei Mandrake Linux heißt die Datei /etc/X11/XF86Config-4.

Abbildung 6 zeigt die wichtige Passage, Driver "nvidia" lädt den Nvidia-Treiber mit 3D-Unterstützung. Tragen Sie dort statt dessen Driver "nv" ein, dann wird der unbeschleunigte Nvidia-Treiber geladen und verwendet. Nach dem Speichern der Datei sollten Sie den Rechner neu starten.

Abbildung 6: Der Treiber "nvidia" ist 3D-beschleunigt und muss gegen den unbeschleunigten Treiber "nv" ausgetauscht werden. Bei Mandrake Linux geht das nur von Hand.

Wenn die grafische Oberfläche gar nicht mehr startet, müssen Sie die Grafikkarte komplett neu konfigurieren. Dazu loggen Sie sich auf der Textkonsole als root ein.

Bei SuSE Linux rufen Sie sax2 auf, unter Mandrake Linux 9.2 das Programm XFdrake. Die Bedienung wird Ihnen bekannt vorkommen, Sie haben beide Programme bereits bei der vorangegangenen Installation benutzt. Am Ende starten Sie den Rechner neu.

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