Aus LinuxUser 11/2015

Linux-Desktops auf hochauflösenden 4K-Displays

© Piotr Adamowicz, 123RF

Kombiniert

Notebooks mit 4K-Displays und entsprechende Monitore sollen die Schärfe und Bildqualität hochauflösender Smartphone-Bildschirme auf den PC bringen. Der Betrieb eines solchen Monitors stellt das System allerdings vor einige Herausforderungen, besonders bei einem Dual-Monitor-Aufbau.

In der letzten Ausgabe haben wir gezeigt, dass Linux-Anwender einige Hürden nehmen müssen, um das Erscheinungsbild der üblichen Desktop-Umgebungen auf einem HiDPI-Monitor und 4K-Display den eigenen Vorstellungen und Sehgewohnheiten anzupassen. Besonders Gnome gibt sich noch arg störrisch, da das GTK-Framework keine freien Skalierungsfaktoren beherrscht und Sie entweder alles viel zu klein oder viel zu groß sehen. Mit den richtigen Einstellungen lässt sich aber auch unter Gnome und den anderen Desktop-Umgebungen gut auf einem 4K-Display arbeiten.

Testumgebung

Als Testgeräte für diesen Bericht standen jeweils ein lüfterloser Kompaktrechner Cirrus7 Nimbini in der Media-Edition [1] auf Basis eines Intel NUC Broadwell i5-5250U und das 27-Zoll-Display ViewSonic VP2780-4K [2] mit 4K-Auflösung zur Verfügung. Die in den Chipsatz des Nimbini integrierte Intel-Grafikkarte (Intel HD Graphics 6000) reichte zum flüssigen Darstellen des 4K-Bilds aus. Im Dual-Monitor-Betrieb ließ sich jedoch schon ein leichter Leistungsabfall spüren, etwa beim Verschieben großer Fenster. Für einen optimalen Multimonitor-Desktop mit 4K-Auflösung wäre daher ein Rechner mit dedizierter Grafikkarte besser geeignet.

Virtuelle Konsolen bei 4K

Für Linux ist die Desktop-Umgebung quasi nur ein grafischer Aufsatz. Schlägt der Start des X-Servers oder der grafischen Umgebung fehl, bleibt immer noch die virtuelle Konsole. Je nach Distribution erreichen Sie diese über die Tastenkombination [Strg]+[Alt]+[F1]…[F8]. Falls das System dabei scheitert, den X-Server zu laden, schlagen Sie automatisch dort auf. Nun arbeitet die Konsole immer mit der Auflösung des angeschlossenen Displays. Bei einem 4K-Bildschirm müssen Sie sich daher mit kleinsten Schriften abmühen. Dafür bietet die Kombination aus Mini-Schriften und großen Displays allerdings viel Platz für Listings oder Ncurses-Apps wie den Midnight Commander.

Um eine größere Schrift zu erhalten, müssen Sie einen der Fonts unter /usr/share/kbd/consolefonts/ (bei Ubuntu: /usr/share/consolefonts) aktivieren. Unter Arch Linux setzen Sie mit setfont sun12x22 den größten Font (Abbildung 1). Auf einem Ubuntu-System müssten Sie den Framebuffer aktivieren, indem Sie dessen Auflösung unter /etc/default/grub in die Konfiguration des Bootmanagers Grub eintragen (Listing 1) und die Grub-Konfiguration entsprechend Listing 2 neu schreiben. Nach einem Neustart konfigurieren Sie die Konsole neu und wählen unter UTF-8 | Vermutlich optimaler Zeichensatz  | Terminus die Schriftgröße 16×32 (nur Framebuffer) (Abbildung 2).

Abbildung 1: Unter Arch Linux lässt sich die Schriftgröße der virtuellen Konsole gut steuern.
Abbildung 1: Unter Arch Linux lässt sich die Schriftgröße der virtuellen Konsole gut steuern.
Abbildung 2: In Ubuntu konfigurieren Sie den Konsolen-Font mithilfe des Pakets <code>console-setup</code>.
Abbildung 2: In Ubuntu konfigurieren Sie den Konsolen-Font mithilfe des Pakets console-setup.

Listing 1

[...]
### Auflösungen: 640x480, 800x600,
### 1024x768, 1280x1024, 1600x1200
GRUB_GFXMODE=1280x1024x32
GRUB_GFXPAYLOAD_LINUX=keep
[...]

Listing 2

$ grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg
[... Neustart ...]
$ dpkg-reconfigure console-setup
[... Font Terminus 16x32 wählen ...]

Dual-Monitor-Betrieb mit 4K-Display

Mit einem 27-Zoll-Bildschirm und 4K-Auflösung ausgestattet, liebäugeln selbst eingefleischte Multi-Monitor-Fans nicht mehr unbedingt mit einem zweiten Display. Der große Bildschirm bietet bereits reichlich Platz, um Browser, Editor oder Entwicklungsumgebung sowie Terminals auf dem Desktop zu arrangieren. Mit einem Tiling-Fenstermanager klappt das sogar ohne permanentes Ausrichten der verschiedenen Anwendungsfenster. Wer trotzdem nicht auf einen Zweit-Monitor verzichten will, muss sich auf Komplikationen einrichten – die Kombination aus 4K-Display und herkömmlichem Bildschirm macht den Dual-Monitor-Betrieb nicht einfach.

Die DPI-Einstellungen und Skalierungsfaktoren gelten immer für den kompletten Desktop, egal, ob sich dieser nun auf ein Display konzentriert oder auf zwei Bildschirme aufteilt. Passen Sie nun den Skalierungsfaktor für das 4K-Display an, erscheinen auf den herkömmlichen Zweit-Monitor geschobene Anwendungen nochmals größer. Da die Bildschirm-Einstellungen der gebräuchlichen Desktop-Umgebungen dafür noch keine grafischen Werkzeuge anbieten, müssen Sie solche Situationen aktuell noch von Hand auflösen.

Dabei hilft Ihnen das Kommandozeilenwerkzeug Xrandr. Ohne Optionen aufgerufen, zeigt es die am System angeschlossenen Monitore und deren Auflösungen an (Listing 3). Wichtig sind an dieser Stelle die Namen der Geräte, wie im Beispiel DP1 für den 4K-Monitor am DisplayPort (ein internes 4K-Display trägt in der Regel die Bezeichnung eDP1) und HDMI1 für den Full-HD-Monitor am ersten HDMI-Port der Grafikkarte.

Listing 3

$ xrandr
Screen 0: minimum 8 x 8, current 5760 x 2160, maximum 32767 x 32767
DP1 connected primary 3840x2160+0+0 (normal left inverted right x axis y axis) 597mm x 336mm
   3840x2160     60.00*+  30.00    29.97
   4095x2160     60.01
[...]
   640x350       85.08
HDMI1 connected 1920x1080+3840+0 (normal left inverted right x axis y axis) 531mm x 299mm
   1920x1080     59.93*+  60.00    50.00    59.94
   1920x1080i    60.00    50.00    59.94
[...]
   640x480       60.00    59.94
HDMI2 disconnected (normal left inverted right x axis y axis)
VIRTUAL1 disconnected (normal left inverted right x axis y axis)

Wie in Listing 4 gezeigt, aktivieren Sie danach die Skalierung nur auf dem zweiten Monitor. Zusammen mit einer Fensterskalierung um den Faktor 2 wirken dann Inhalte auf dem Full-HD-Display genauso groß wie auf dem 4K-Bildschirm. Das erste Beispiel zeigt das nötige Kommando für die Kombination aus einem 4K-Display am DisplayPort und einem rechts von diesem stehenden Full-HD-Monitor am ersten HDMI-Anschluss. Für den Fall, dass Sie Bildschirme mit anderen Auflösungen nutzen, fasst das zweite Beispiel die benötigten Rechnungen allgemein zusammen.

Listing 4

### 4K-Monitor: DP1, 3840 x 2160
### Full-HD-Monitor: HDMI1, 1920 x 1080
### Skalierungsfaktor: 2 x 2
$ xrandr --output DP1 --auto --output HDMI1 --auto --panning 3840x2160+3840+0 --scale 2x2 --right-of DP1
### Output 4K-Monitor: OUT1
### Output zweiter Monitor: OUT2
### Auflösung 4K-Monitor: W4K x H4K
### Auflösung zweiter Monitor: W2D x H2D
### Skalierungsfaktor: SFW x SFH
$ xrandr --output OUT1 --auto --output OUT2 --auto --panning [W2D*SFW]x[H2D*SFH]+W4K+0 --scale SFWxSFH --right-of OUT1

Fazit

Steigen Sie von einem Full-HD-Display auf einen 4K-Monitor um, folgt auf die Freude über das äußerst scharfe Bild bald die Ernüchterung: Die Unterstützung solcher hochauflösenden Bildschirme durch die Desktop-Umgebungen steckt noch in den Kinderschuhen. Die Probleme treten spätestens dann zutage, wenn Sie den 4K-Monitor um ein zweites, geringer auflösendes Display erweitern. Ohne Kniffe anzuwenden, stimmt entweder nur das Erscheinungsbild auf dem ersten Display oder das auf dem zweiten. Nur mithilfe kryptischer Kommandos und eines Taschenrechners gelingt es, den Desktop optimal für beide Anzeigen einzurichten. 

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