...Raytracing?
 

Raytracing ist eine moderne Rendering-Technologie, die besonders bei Videospielen einen neuen Standard im Grafikbereich erstellt hat. Das Ziel von Raytracing ist es, in digitalen Szenen eine, verglichen mit älteren Technologien, besonders realistische Beleuchtung, Schatten und Reflexionen zu erzeugen. Im Gaming-Bereich kann so z.B. das Licht sofort auf jegliche Änderungen der Spielwelt und des Spielers angepasst werden. Ob durch eine Veränderung der Sonneneinstrahlung, zusätzlich erscheinendes Wasser oder einen veränderten Charakter, mit Raytracing kann quasi alles grafisch Dargestellte einen Einfluss auf Licht und Schatten haben. Doch nicht nur bei Spielen wird Raytracing verwendet. Es dient ebenso zur Effizienz- und Qualitätssteigerung bei Filmanimationen und wird dafür auch von großen Studios wie Pixar und DreamWorks genutzt. Doch auch für Unternehmen kann Raytracing von Vorteil sein. Beispielsweise für Architektur- und Produktvisualisierungen. Raytracing ermöglicht es Architekten, die Lichteinstrahlung in Gebäuden zu analysieren und so ihre Baupläne anzupassen, während Produktdesigner ähnliche Vorteile für die Kontrolle und Anpassung ihrer Produkte nutzen können. Darüber hinaus findet Raytracing mittlerweile auch Anwendung im medizinischen Bereich.

Wie funktioniert Raytracing?

Beim Raytracing werden Lichtstrahlen von der Kamera oder dem virtuellen Auge des Betrachters aus rückwärts durch die Szene verfolgt. Diese Strahlen interagieren mit Objekten in der Umgebung, wodurch Reflexionen, Schatten, Transparenzen und Lichtbrechungen realistisch berechnet werden. Dabei analysiert der Algorithmus, wie das Licht von Oberflächen reflektiert, absorbiert oder gestreut wird. Klassische Rasterisierungstechniken in der Computergrafik arbeiten mit vorberechneten Lichteffekten und Schattenkarten, wodurch sie weniger rechenintensiv sind, aber oft nicht die gleiche optische Qualität bieten. Raytracing hingegen verfolgt jeden Lichtstrahl individuell, wodurch beispielsweise spiegelnde Oberflächen realistischere Reflexionen zeigen oder Objekte natürlichere Schatten werfen.

Herausforderungen und Zukunft von Raytracing

Raytracing birgt ein (aktuell) recht großes Problem: Es frisst Leistung. Einfache und sogar die meisten mittelmäßigen Gamingsysteme können die Vorzüge der Technologie nicht vollumfänglich nutzen. Besonders die Grafikkarten sind hierfür ausschlaggebend, wenngleich der Rest des Systems ebenfalls stimmig sein sollte. Die ersten Grafikkarten mit Raytracing-Unterstützung waren u.a. die der Nvidia GeForce RTX 2000er-Serie und die der AMD Radeon RX 6000er-Serie, für aktuelle Top-Modelle sind Preise im vierstelligen Bereich der Standard geworden. Um durch Raytracing nicht zu viel Leistung zu verlieren, wird die Technologie meist mit anderen Technologien gekoppelt. In naher Zukunft werden das wohl hauptsächlich Nvidia DLSS und AMD FSR sein.

Raytracing bietet ein großes Potential für die Zukunft der Grafikindustrie.