PS5- und Xbox-Serie X-Ray-Tracing: Darum ist es eine große Sache

(Bildnachweis: Sony)

Raytracing ist neben höheren Auflösungen und flüssigeren Frameraten wohl die Zukunft der Grafik. Und das scheint vor allem bei der PS5 und Xbox Series X der Fall zu sein.

Beide kommenden Konsolen der nächsten Generation werden Raytracing-Rendering-Unterstützung verwenden, etwas, das gerade erst begonnen hat, in der High-End-PC-Spielewelt weit verbreitet zu werden. Wenn Sie einen Gaming-Computer mit dedizierter Raytracing-Hardware suchen, benötigen Sie eine unserer Tipps für die besten Gaming-PCs oder einen Gaming-Laptop mit mindestens einer Nvidia GeForce RTX 2060.



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Solche Maschinen sind nicht billig. Aber das wird sich mit den neuen Spielekonsolen von Sony und Microsoft ändern, da beide in der Lage sein sollten, die Leistung und Technologie zur Unterstützung von Raytracing zu einem Preis anzubieten, der voraussichtlich billiger ist als selbst ein leicht leistungsstarker Gaming-PC.

Dies könnte dazu führen, dass Raytracing in Spielen breiter verfügbar wird, was wiederum Entwicklern und Ingenieuren helfen könnte, mehr Möglichkeiten zu finden, Raytracing auf einer größeren Vielfalt von Computern auszuführen. Und das sind gute Nachrichten für Leute, die Spiele mit auffälliger und realistischer Beleuchtung wünschen.

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Was ist Raytracing?

Raytracing ist im Wesentlichen das Mittel, um eine viel realistischere Beleuchtung in eine virtuelle Umgebung zu bringen, sei es ein Spiel oder ein Pixar-Film. Es beinhaltet die Verfolgung der Art und Weise, wie sich Licht in einer Umgebung bewegt, einschließlich aller Art und Weise, wie es von verschiedenen Oberflächen reflektiert und gebrochen wird, daher der Name Raytracing.

Stellen Sie sich das so vor: Licht wird aus einer Kamera geschossen und trifft auf eine reflektierende Oberfläche, die dann Licht auf nahegelegenes Glas reflektiert, das dann das Licht an einer nahe gelegenen Wand bricht. Raytracing rendert alle diese Pfade sowie die Reise des Lichts von der Kamera effektiv. Dies ist vergleichbar damit, wie Licht von Oberflächen in unsere Augen reflektiert wird und uns das Sehen ermöglicht. Und das alles in Echtzeit, anstatt in einem einzigen Frame vorgerendert zu werden.

In Spielen und virtuellen Umgebungen, die kein Raytracing verwenden, wird die Beleuchtung durch einen Prozess namens Rasterisierung simuliert. Kurz gesagt werden 3D-Objekte mithilfe eines Netzes aus Dreiecken auf einen zweidimensionalen Bildschirm gerendert, die dann von einem Computer in Pixel oder Punkte umgewandelt und zur Bestimmung der Position eines Objekts in einer Szene verwendet werden. Das Hinzufügen von Pixelverarbeitung, besser bekannt als Schattierung, ändert dann die Farben und die Beleuchtung bestimmter Objekte, abhängig von ihrer Position relativ zum Player oder zur Kamera.

Dies hat den Weg für eine sehr beeindruckende Beleuchtung in modernen Spielen geebnet. God of War ist ein hervorragendes Beispiel für diese traditionelle Methode. Aber es kann nicht mit Raytracing konkurrieren.

Durch die Verfolgung, wie sich simuliertes Licht in seiner Umgebung ausbreitet und mit seiner Umgebung interagiert, ebnet Raytracing den Weg für eine „globale Beleuchtung“ in Echtzeit. Dies bedeutet, dass die Objekte in einer Szene mit Lichtstrahlen interagieren, die überall reflektiert werden, und nicht nur mit direktem Licht aus einer Quelle. Dies führt zu einer realistischeren Beleuchtung für eine ganze Szene.

Wie bereits erwähnt, wurde Raytracing in Animationsfilmen mit großer Wirkung eingesetzt. Und es sieht in der relativ kleinen Anzahl von Spielen, die es unterstützen, wie Metro Exodus und Control, sehr beeindruckend aus.

Raytracing heute und morgen

Raytracing-Rendering in Echtzeit ist sehr rechenintensiv, weshalb die Grafikkarten der GeForce RTX 20-Serie von Nvidia über dedizierte Raytracing-Einheiten verfügen. Andere neuere Nvidia-Grafikkarten und sogar einige AMD Radeon-GPUs können Softwaresimulation verwenden, um Raytracing-Rendering bereitzustellen, aber die Simulation ist nicht leistungsstark genug, um Raytracing effektiv auszuführen.

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Wenn Sie keinen sehr leistungsstarken PC haben – zum Beispiel eine Maschine mit einer GeForce RTX 2080 Super – werden Sie Raytracing wahrscheinlich nicht in einem Spiel mit 4K verwenden können, während es mit 60 Bildern pro Sekunde läuft. Tatsächlich ist das Einschalten von Raytracing eine der besten Möglichkeiten, um Ihre Bildraten zu steigern. Nvidia verfügt zwar über seine Deep-Learning-Supersampling-Technologie (DLSS), die die Dinge voranbringen kann, aber Raytracing bei maximalen Einstellungen ist für alle außer den leistungsstärksten PCs meist unerreichbar.

Die Raytracing-Unterstützung in der PS5 und Xbox Series X – die beide PC-abgeleitete CPUs und GPUs von AMD verwenden – könnte dies jedoch ändern.

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Wir wissen nicht genau, wie gut die Konsolen der nächsten Generation mit Raytracing umgehen werden, da ihre Spezifikationen nicht besser sind als die eines High-End-Gaming-PCs. Aber Optimierungen und das Zusammenspiel der Hardware in einer dedizierten Konsole können mehr Leistung liefern, als die Rohdaten allein vermuten lassen.

Daher könnten wir in zukünftigen PS5- und Xbox Series X-Spielen volle Raytracing-Unterstützung sehen. Wir konnten auch eine weniger anspruchsvolle, aber immer noch effektive Mischung aus Raytracing-Rendering und herkömmlicherer Rasterung sehen, um realistischere Grafiken und Beleuchtung zu erstellen.

Aber das Interessanteste hier ist, dass die neuen Konsolen das Raytracing in Spielen normalisieren könnten. Wenn Millionen von Menschen über Konsolen verfügen, die Raytracing liefern können, anstatt eine relativ kleine Sammlung von PC-Spielern, dann aktivieren Entwickler eher Raytracing in ihren Spielen.

Und das könnte zu Möglichkeiten führen, das Raytracing dank Softwareoptimierung weniger anspruchsvoll zu machen. Irgendwann können Leute mit Gaming-PCs mit weniger leistungsstarken GPUs Raytracing in seiner ganzen Pracht sehen.

Beleuchtung der Zukunft der Grafik

Bessere Reflexionen und Beleuchtung scheinen für Spiele keine große Sache zu sein, wenn schärfere Texturen, mehr Details und 4K-Auflösungen als grafische Höhepunkte bevorzugt werden. Aber Sie müssen Raytracing wirklich in Aktion sehen, um seine Wirkung wirklich zu sehen.

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In Spielen wie Shadow of the Tomb Raider und Control ist der Effekt von Raytracing einigermaßen subtil, verleiht den Spielen jedoch noch mehr Tiefe und Realismus. Die reflektierenden Böden und Oberflächen von Controls Oldest House „knallen“ mit aktiviertem Raytracing wirklich.

In Battlefield V fügt Raytracing den Umgebungen viel mehr Details hinzu, dank Kugelblitzen und Feuern, die von glänzenden Kanonenrohren und Regenpfützen reflektiert werden. Aber erst durch das Hinzufügen von Raytracing zu älteren, grafisch weniger fortgeschrittenen Spielen können wir die Wirkung von Raytracing in Aktion sehen.

Minecraft hat einen Raytracing-Patch erhalten, der es Leuten mit GeForce RTX-Karten ermöglicht, dem Spiel eine schicke Beleuchtung hinzuzufügen. Und die Funktion verwandelt Minecraft völlig.

Das blockige und rudimentär aussehende Spiel wird zu etwas, das in einer skandinavischen High-End-Architekturagentur nicht fehl am Platz wäre. Die Beleuchtung fügt der Low-Fi-Grafik des Spiels üppige Tiefe hinzu.

Das gleiche gilt für Quake II RTX, eine Version des ehrwürdigen Deathmatch-Spiels, das für Leute mit GeForce RTX-Grafikkarten entwickelt wurde. Raytracing leistet gute Arbeit, um ein Spiel von 1997 so aussehen zu lassen, als wäre es mindestens ein Jahrzehnt neuer.

Das ehemals dunkle und sehr braune Wild wird in natürliches Licht und Spiegelungen getaucht. Es ist immer noch erkennbar Quake, aber es ist ein überzeugendes Beispiel für die Auswirkungen, die Raytracing auf Spiele haben kann.

Angesichts der Tatsache, wie beeindruckend Spiele auf Hardware der aktuellen Generation aussehen können (wie The Last of Us 2 auf der PS4 ), gibt es ein Argument, dass die grafischen Verbesserungen von Konsolen der aktuellen Generation zu den Konsolen der nächsten Generation nicht so ausgeprägt sein werden wie der Wechsel von der Xbox360 und PS3. Aber es ist wahrscheinlich, dass Raytracing der nächste Schritt in der Grafik sein wird, der den Wechsel der Konsolengenerationen markiert.

Und wenn eine solch realistische Beleuchtung mit dem verbesserten Audio kombiniert wird, das die PS5 und die Xbox Series X versprechen – 3D-Audio für ersteres und dedizierte Audiohardware für letzteres – dann könnten wir uns insgesamt weitaus eindringlichere Spiele vorstellen.

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