Was ist Ray Tracing?

Was ist Ray Tracing?

Was ist Ray Tracing?

Kürzlich sorgte eine Demo von Epic, den Machern der Unreal Game Engine, für fotorealistische Lichteffekte. Die Technik ist ein großer Schritt vorwärts für die Strahlverfolgung. Aber was bedeutet das?

Was Ray Tracing macht

Einfach ausgedrückt ist Raytracing eine Methode, mit der eine Grafik-Engine berechnet, wie virtuelle Lichtquellen die Objekte in ihrer Umgebung beeinflussen. Das Programm zeichnet buchstäblich die Lichtstrahlen nach, indem es Berechnungen verwendet, die von Physikern entwickelt wurden, die untersuchen, wie sich echtes Licht verhält.

Was ist Ray Tracing?

Grafik-Engines wie Unreal oder Unity verwenden Raytracing, um realistische Lichteffekte wie Schatten, Reflexionen und Okklusionen zu rendern, ohne sie rendern zu müssen ihre eigenen individuellen Objekte. Obwohl es von einem Verarbeitungsstandpunkt ziemlich intensiv ist, bedeutet es, es nur zum Rendern zu verwenden, was die Kamera (d. H. Der Spieler) zu einem bestimmten Zeitpunkt sehen muss, effizienter als andere, ältere Verfahren zum Simulieren von realistischem Licht in virtuellen Umgebungen. Die spezifischen Lichteffekte werden auf einer einzigen zweidimensionalen Ebene in der Perspektive des Betrachters wiedergegeben, nicht ständig in der gesamten Umgebung.

Dies wird alles mit einer erstaunlich komplexen Mathematik erreicht, sowohl hinsichtlich der tatsächlichen Bestimmung des Verhaltens des virtuellen Lichts als auch hinsichtlich der Tatsache, wie viele dieser Effekte für den Betrachter oder Spieler zu einem bestimmten Zeitpunkt sichtbar sind. Entwickler können weniger komplexe Versionen der gleichen Techniken verwenden, um weniger leistungsfähige Hardware oder schnelleres, flüssigeres Gameplay zu berücksichtigen.

Was ist Ray Tracing?

Raytracing ist eine allgemeine Annäherung an Grafiken und nicht an eine bestimmte Technik, obwohl sie ständig verfeinert und verbessert wurde. Es kann in vorgerenderten Grafiken verwendet werden, wie etwa den Spezialeffekten, die in Hollywood-Filmen zu sehen sind, oder in Echtzeit-Engines, wie die Grafiken, die man während eines PC-Spiels mitten im Spiel sieht.

Was ist neu im Raytracing?

Die Demo, die kürzlich Raytracing in die Nachrichten bekommen hat, ist die im Video unten, eine kurze Star Wars-Skizze mit einigen Sturmtruppen mit wirklich schlechtes Timing. Es wurde letzte Woche auf der Game Developer Konferenz gezeigt. Es wurde von Epic Games (Macher der allgegenwärtigen Unreal Engine) in Zusammenarbeit mit NVIDIA und Microsoft entwickelt, um neue Ray-Tracing-Techniken zu zeigen.

Aus dem Zusammenhang gerissen, es ist nur ein doof Video. Aber das Wichtigste ist, dass es in Echtzeit wiedergegeben wird, wie ein Videospiel, nicht im Voraus wie ein Pixar-Film. Das Video unten zeigt den Moderator, wie er die Kamera mit Echtzeitreglern durch die Szene zoomt, was bei vorgerenderten Grafiken nicht möglich ist.

Wenn Ihr Gaming-PC leistungsfähig genug ist, kann er theoretisch Grafiken wie in jedem Spiel mit den neuen Ray-Tracing-Lichteffekten in der kommenden Version der Unreal-Demo erstellen.

Die Technologie glänzt wirklich (bekommen Sie es?), weil diese spezifische Demo viele reflektierende und verspiegelte Oberflächen mit unregelmäßiger Geometrie enthält. Schauen Sie sich an, wie sich die Umgebung in den geschwungenen Platten der verchromten Rüstung von Captain Phasma widerspiegelt. Genauso wichtig ist es, zu sehen, wie es sich dumpfer und diffuser von der weißen Rüstung der normalen Sturmtruppen reflektiert. Dies ist eine Ebene der realistischen Beleuchtung, die heute in Spielen nicht verfügbar ist.

Wird es meine Spiele großartig aussehen lassen?

Nun, ja — unter sehr speziellen Umständen. Dieses fortschrittliche Raytracing-Verfahren wird es Videospielen erleichtern, eindrucksvollere Lichteffekte zu erzeugen, aber es macht die polygonale Struktur der Grafik nicht genauer. Es verbessert nicht die Auflösung der Texturen oder verbessert die Fließfähigkeit der Animationen. Kurz gesagt, es wird Beleuchtung realistisch aussehen, und das ist es.

Was ist Ray Tracing?

Die obige Demo ist besonders dramatisch, weil die Entwickler Charaktere und Umgebungen auswählen, in denen fast jede Oberfläche entweder leuchtet oder Licht reflektiert. Wenn du die gleiche Technologie verwendest, um zum Beispiel den Protagonisten der Serie The Witcher auf seinem Pferd durch die Landschaft zu reiten, wirst du keine stark reflektierenden Oberflächen sehen, außer seinem Schwert und vielleicht etwas Wasser. Entscheidend ist, dass die Raytracing-Techniken nicht viel dazu beitragen, die Haut, das Fell des Pferdes, das Leder seiner Kleidung und so weiter zu verbessern.

Die Schlagzeilen, die von dieser Demonstration kamen, behaupteten, dass es wieder so sein würdesult in „Blockbuster Filmgrafik ” waren ein bisschen Übertreibung — das könnte wahr sein, wenn Sie eine Ebene in einer Halle von Spiegeln spielen, aber das ist s darüber.

Wann werde ich dieses Zeug in meinen Spielen sehen?

Die GDC-Demonstration war ein Beispiel für eine proprietäre Raytracing-Technik namens RTX, die jetzt von NVIDIA entwickelt wird. Es wird in der nächsten Reihe von High-End-GeForce-Grafikkarten debütieren, Gerüchten zufolge wird es später in diesem Jahr mit den 20XX-Modellnummern debütieren. Wie andere proprietäre Grafik-Tech, wie NVIDIA PhysX, wird es wahrscheinlich nicht für Spieler mit Grafikkarten anderer Hersteller verfügbar sein.

Darüber hinaus verwendet RTX eine neue Funktion des DirectX-API-Systems speziell für Ray Tracing (Raytracing von Microsoft genannt). Während die spezifischen Demos oben eine Zusammenarbeit zwischen Epic und NVIDIA sind, hindert nichts nichts daran, dass konkurrierende Hersteller wie AMD und Intel ähnliche Systeme mit ähnlichen Ergebnissen erstellen.

Um es einfach auszudrücken, Sie werden sehen, dass High-End-PC-Spiele diese Techniken gegen Ende 2018 und Anfang 2019 einsetzen werden. Spieler, die zu dieser Zeit in neue Grafikkarten investieren, werden am meisten profitieren, aber wenn Sie haben bereits ein High-End-Gaming-System, möglicherweise können Sie einige dieser Effekte in DirectX-kompatiblen Spielen auf Ihrer aktuellen Hardware verwenden.

Aufgrund der langen Entwicklungszeiten und der statischen Hardwareziele werden Konsolenspieler diese fortschrittlichen Grafiken erst sehen, wenn die nächste Runde von Spielekonsolen in mehreren Jahren veröffentlicht wird.

Bildquelle: NVIDIA, Epic / YouTube, Guru3D / YouTube

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