Mit dem Erscheinen von Grafikwundern wie „God of War“ und „Red Dead Redemption 2“ wird die Frage danach laut, wieweit sich die Darstellung in Videospielen eigentlich noch verbessern kann. Eine Antwort darauf ist Raytracing.
Grafikkartenhersteller Nvidia erhitzte im Sommer mit der Modellreihe RTX-2000 die Gemüter mit der Präsentation einer neuen Ära der Videospiel-Grafik – durch das Wiederbeleben des „Raytracing“. Tatsächlich sprach man bereits in den frühen 00er-Jahren von der Render-Technik. Übersetzt heißt Raytracing „Lichtstrahlenverfolgung“ und genau darum geht es dabei: Es wird eine Lichtquelle definiert, von der Lichtstrahlen abgehen, die wiederum an Objekten abprallen. Diese Spiegelung folgt dabei physikalischen Gesetzen und orientiert sich am Material der Objekte – wie es in der Realität eben auch passiert. Das bedeutet zum Beispiel auch, dass Farben reflektiert werden. Steht eine Spielfigur auf einer Wiese, reflektiert das Gras grün auf die Figur und ihre Farbe ändert sich dynamisch. So wurde es bereits in Shadow of the Tomb Raider (erschienen am 14.09.2018) genutzt, wo Lara Croft und ihre Umgebung in wechselnde Lichtstimmungen gehüllt wurden.
Weniger Handarbeit, mehr Realismus
Besonders eindrücklich demonstriert wurde die Technik in einigen Demos, wie die von Unreal Engine zu Star Wars. Bisher wurde Raytracing, wie es in diesen Demos genutzt wurde, für Animationsfilme eingesetzt, während bei Videospielen die Rasterisierung zum Einsatz kommt. Dabei werden geometrische Figuren von Hand in ihre Umgebung eingepasst, sie werden modelliert, ausgestaltet und die Realität so gut es geht nachempfunden. Mit Raytracing soll ein Teil dieser Handarbeit durch ein viel realitätsnahes System ersetzt werden. Damit muss bei jeder Bewegung, jedem kleinsten Perspektivenwechsel, der Einfall dieser Lichtstrahlen in Echtzeit neu berechnet werden.
Gegner in der Spiegelung entdecken
Das nächste Spiel, das für Raytracing mobil macht, ist EAs Ego-Shooter Battlefield V. Dieses soll damit nicht nur großartig aussehen, sondern bringt auch ein spielerisches Element: Durch das Echtzeit-Rendering können auch Gegner in Spiegelungen entdeckt werden, die sich beispielsweise von hinten anschleichen. Der Sprung, den die Darstellung durch den Einsatz dieser Technik macht ist immens und hyperrealistisch.
Wer Raytracing-Technologie nutzen möchte, braucht allerdings auch einiges an Rechenleistung (und einen großen Geldbeutel). Damit auch Normalverbraucher in den Genuss solcher Leistung kommen können, soll die Anzahl der Lichtstrahlen verringert werden. Man könnte meinen, dass dadurch die Qualität leide, würde das Bild doch rauschen. Hier kommt eine KI zum Einsatz, die diese Lücken füllt und so das Bild wieder vervollständigt. Trotzdem ist die perfekte Darstellung über 30 frames-per-second noch eine Zukunftsvision, denn vor allem die Performance leidet als erstes unter der Grafiklast. Nvidia-Konkurrent AMD äußerte sich erst kürzlich dazu, ebenfalls am Einsatz der Technologie zu feilen. Nichtsdestotrotz ist es ein Ausblick, wie realistisch Spiele in Zukunft aussehen könnten, auf den es sich zu freuen lohnt.
Der Beitrag Raytracing: Die nächste Grafik-Generation für Games? erschien zuerst auf Magenta Blog.