Raytracing gilt als heiliger Gral der Echtzeitgrafik und soll mit der nächsten Konsolengeneration breitenwirksame Einkehr finden. Die Technologie bietet realistische Beleuchtung, einen physikalisch korrekten Schattenwurf von Objekten und pixelgenaue Reflexionen. Nvidia hat mit der Turing-Architektur vorgelegt. Bei ihren Grafikkarten ist Hardware dabei, die die vormals extrem aufwendigen Rechenleistungen sehr schnell erledigt. Auch bei der Playstation 5 und der Xbox Scarlett soll hardwarebasiertes Raytracing dabei sein. Als Ausrüster ist hier AMD an Bord.

Bis zu den neuen Spieleplattformen von Microsoft und Sony, die in der Weihnachtszeit 2020 erscheinen, sind es allerdings noch einige Monate. Der Status quo beschränkt sich somit auf den PC-Markt, wo die Auswahl an Spielen mit Raytracing-Unterstützung noch sehr klein ist. Battlefield 5, Control, Metro Exodus, Quake 3 RTX, Shadow of the Tomb Raider, Call of Duty: Modern Warfare und Wolfenstein: Youngblood zählen zu den bekanntesten Vertretern. Bei Cyberpunk 2077, Dying Light 2, Minecraft und Watch Dogs: Legion soll Raytracing ebenso zum Einsatz kommen.

Technologie noch sehr teuer

Die geringe Verbreitung dürfte wohl auch darauf zurückzuführen sein, dass Grafikkarten mit eigener Raytracing-Hardware noch teuer sind. Laut Nvidia ist nämlich mindestens eine RTX 2060 nötig, um beispielsweise Battlefield 5 in 2K-Auflösung mit annehmbaren 30 FPS zu spielen. Möchte man bei dem Shooter 60 Bilder pro Sekunde erreichen, braucht man gar eine RTX 2080 Ti. Erstgenannte Grafikkarte gibt es um rund 400 Euro, letztgenanntes Modell um circa 1.200 Euro.

Den Durchbruch der Technologie und damit einhergehend vermehrt Spiele mit Raytracing-Support wird es somit erst mit der nächsten Konsolengeneration geben. Insider gehen bei der anstehenden Generation von Playstation und Xbox von einem Preis zwischen 500 und 600 Euro aus. Dies ist für viele Spieler noch ein halbwegs verkraftbarer Preis. Wie AMD die Technologie umsetzt und wie viele Games dann letztlich Unterstützung erhalten, ist allerdings noch offen.

Raytracing von einem Experten erklärt

Doch was verbirgt sich nun hinter Raytracing, durch das der größte Grafiksprung der vergangenen Jahre kommen soll? DER STANDARD hat bei Michael Wimmer vom Institut für Visual Computing & Human Centered Technology der TU Wien nachgefragt. "Wie wir die Welt durch unsere Augen wahrnehmen, wird durch die Lichtstrahlen bestimmt, die von Lichtquellen (wie der Sonne oder Lampen) ausgesendet werden, mehrmals hintereinander an Objekten reflektiert oder gebrochen werden und schlussendlich ihren Weg ins Auge finden. Der Begriff Raytracing bezeichnet die mathematische Berechnung des Weges, den so ein Lichtstrahl nimmt", würde der Experte einem Laien die Technologie erklären.

Konkret ist Raytracing laut Wimmer ein Algorithmus, "um einen Lichtstrahl rekursiv durch eine Szene zu verfolgen". Seine Anfänge reichen bis in die 1980er-Jahre zurück. Wieso das Thema nun für Spieleentwickler so interessant geworden ist, ist laut dem Forscher auf die Turing-Architektur mit eigener Hardware zurückzuführen. "Dadurch können Raytracing-Effekte erstmals auch in Echzeitgrafik-Anwendungen wie Videospielen eingesetzt werden, wobei trotz der enormen erzielten Beschleunigung (mehr als ein Faktor zehn gegenüber den früheren Methoden) immer noch hybride Ansätze am besten funktionieren, wo die 'einfachen' Lichtinteraktionen mit Rasterisierung berechnet werden und die 'schwierigen' dann mit Raytracing. Das erlaubt realistischere Szenen mit schöneren Reflektionen, Brechungen und indirekten Beleuchtungssimulationen", so der Experte.

Ausblick

Durch den baldigen Einstieg von AMD und womöglich auch Intel wird Raytracing wohl auch in naher Zukunft bei Mittelklassekarten gut funktionieren. Dann ist auch die breite Unterstützung von Spieleherstellern gewiss. Raytracing wird in zehn Jahren wohl genauso normaler Teil von Grafikhardware sein wie heute schon KI-Prozessoren. (Daniel Koller, 27.10.2019)