Ein genauerer Blick auf die Technologie, die für ein neues Maß bei Beleuchtung, Reflexionen und Schatten sorgt
Die Ray-Tracing-Technologie hat sich seit ihrer Einführung in die Videospiel-Industrie auf der Gamescom 2018 stark weiterentwickelt. Dank der zusätzlichen Anforderungen, die diese Funktion an die grafische Leistung deines PCs stellt, wird sie jedoch erst jetzt von den Spieleentwicklern immer häufiger eingesetzt.
Nvidia waren die ersten, die die Ankunft von RTX-fähigen (Echtzeit-Ray-Tracing) Grafikkarten ankündigten, nämlich mit ihrer äußerst beeindruckenden (aber jetzt völlig irrelevanten) Turing-Karten der 20er-Serie.
Damit hatte eine neue Ära an Grafik-Performance begonnen. Die Karten der 20er-Reihe waren die stärksten aller Zeiten, die es letztlich ermöglichten, Frames, die Ray-Tracing-Effekte nutzen, in Echtzeit zu rendern. Zwar waren das hervorragende Neuigkeiten für den optischen Realismus, allerdings bedeutete der Mangel an Games, die das unterstützten, dass die Spieler einige Zeit lang noch nicht dazu in der Lage waren, diese fortgeschrittenen Beleuchtungs-Effekte nutzen zu können.
Wir spulen schnell in die heutige Zeit vor, wo RTX weit häufiger in den führenden AAA-Titeln der Branche genutzt wird. Neue Grafikkarten sind erschienen, die ausreichend Leistung erbringen, um nicht nur Ray-Tracing-Effekte in Echtzeit, sondern auch auf hohem Niveau rendern zu können – wenn auch mit hohem Einfluss auf die Gaming-Performance. Und während eine Reihe von Spielen mittlerweile RTX-Features nutzt, lautet eine der größten Fragen, die uns hierbei immer noch gestellt wird: Was ist Ray-Tracing?
Aus diesem Grund werfen wir im Rahmen dieses Artikels einen näheren Blick auf dieses Beleuchtungs-Feature, das grafischen Realismus revolutioniert hat – und wir werden dir alles, was du über Echtzeit-Ray-Tracing wissen musst, genau erklären.
Was ist Ray-Tracing?
Was genau ist also Ray-Tracing? Nun, wenn es Computer-Grafik geht, ist Ray-Tracing eine Rendering-Technik, die eingesetzt wird, um eine realistischere Darstellung von Beleuchtung und Schatten zu ermöglichen. Sie konzentriert sich auf die Arten, über die Licht (und Schatten) mit physischen Objekten interagiert – wobei tieferer Realismus geschaffen wird, sowohl in Videospielen als auch in Filmen. Letztendlich nutzt Ray-Tracing einen Algorithmus, der den Weg des Lichts (in Form von Pixeln) verfolgt und die Effekte dieses Lichts simuliert, wenn es schließlich auf ein virtuelles Objekt trifft.
Im Gegensatz zu Scanline-Rendering-Methoden ist Ray-Tracing nun in der Lage, ein höheres Maß an visuellem Realismus zu erreichen. Es ermöglicht dem Licht, mit Objekten zu interagieren und auf eine Art und Weise herumzuspringen, die sowohl natürlich als auch lebensecht ist. Ray-Tracing ist außerdem dazu in der Lage, eine ganze Reihe anderer optischer Effekte zu erzeugen, darunter Reflexionen, Streuungen, Brechung und Bündelung. Darüber hinaus können damit auch Schallwellen auf ähnliche Weise nachgezeichnet werden – so können Spieleentwickler durch Nachhall und Echos ein noch intensiveres Hörerlebnis schaffen.
Während das für Gamer zwar alles hervorragend klingt, darfst du nicht vergessen, dass Echtzeit-Ray-Tracing mit einem massiven Preis kommt – es ist Leistung, die es kostet. Obwohl Ray-Tracing in Filmproduktionen schon seit einiger Zeit eingesetzt wird, sehen wir erst jetzt, dass es in modernen Titeln wirklich angekommen ist – größtenteils aufgrund der großen Leistungsanforderungen, die es an die grafische Rechenleistung deine Rechners stellt. Wenn du regelmäßig auf unserem Benchmarking-Kanal auf YouTube vorbeischaust, sind dir die dramatischen Einbußen, die durch Ray-Tracing bei der Framerate zu verzeichnen ist, bereits bekannt. Wir haben eine Reihe unterschiedlicher Spiele getestet, um festzustellen, wie Ray-Tracing die Leistung beeinflusst und die Ergebnisse sind ziemlich augenöffnend. Im Durchschnitt sehen wir etwa 30 % Verlust bei der Bildfrequenz, wenn wir mit einer der neuesten Grafikkarten aus der 30er-Serie oder der 6000er-Reihe verwenden. Das ist ein extrem starker FPS-Abfall für eine im Wesentlichen bessere Beleuchtung.
Abgesehen davon steht Ray-Tracing in Bezug auf Videospiele erst in den Kinderschuhen. Die Technologie hinter Ray-Tracing (und die antreibende Hardware) wird mit ziemlicher Sicherheit im Laufe der Zeit weiterentwickelt werden.
Unterstützt AMD Ray-Tracing?
Als RTX zum ersten Mal in der Videospielszene auftauchte, machte Nvidia großes Aufhebens darum, dass ihre proprietären Karten die einzige Wahl für Personen sind, die Ray-Tracing-Inhalte genießen wollen. Seitdem hat AMD jedoch eine sehr beeindruckende Auswahl an Grafikkarten im Rahmen der 6000er-Serie herausgebracht – und bringt damit High-End-Performance und Ray-Tracing-Unterstützung zu Team Red-Konsumenten.
Es gibt allerdings eine Vielzahl an unterschiedlichen Faktoren zu beachten, wenn du nach einer Grafikkarte für Ray-Tracing suchst. Im Folgenden findest du einige der wichtigsten dieser Faktoren:
- RT-Kerne von Nvidia – Nvidia hatte einen kleinen Vorsprung, als es darum ging, das Grafikkarten-Lineup für RTX zuzuschneiden – die Karten der 20er-Serie (und höher) wurden mit RT-Kernen ausgestattet. Diese Kerne wurden individuell entwickelt, um das Rendering von Ray-Tracing-Grafiken zu beschleunigen. Leider hat AMD keine alternativen Hardware-Implementierungen zu bieten, die bei der Verarbeitung von Ray-Tracing-Inhalten helfen – was sie effektiv schlechter für RTX-Games macht.
- Leistungsabfall von AMD – Wie schon früher in diesem Artikel erwähnt, kann die Aktivierung von RTX in Spielen dramatische Auswirkungen auf die FPS haben, die deine Grafikkarte zur Verfügung stellen kann. Bei Nvidia-Grafikkarten kann dieser Abfall im Schnitt rund 20 % betragen (abhängig vom Game und den Grafikeinstellungen, die du verwendest). Dahingehend kann der Leistungsabfall bei AMD noch einmal 10 – 20 % höher sein, als bei Nvidia – hauptsächlich aus den im vorigen Punkt erwähnten Gründen.
- Grafikkarten älterer Generationen – Ray-Tracing wird erst seit 2018 unterstützt (zumindest von Nvidia), was Karten älterer Generationen nutzlos macht, wenn es um RTX-basierte Inhalte geht. Bei AMD kannst du Ray-Tracing nur mit einer Grafikkarte der 5000er- oder 6000er-Reihe genießen (einschließlich VEGA 56/64). Nvidia-Karten, die ab der 20er-Reihe veröffentlicht wurden und RTX in ihrem Namen tragen, unterstützen Ray-Tracing-Inhalte ebenso. Sei allerdings achtsam, die Leistung variiert von Generation zu Generation.
Wird RTX zu Konsolen kommen?
Obwohl es Echtzeit-Ray-Tracing erst seit ein paar Jahren gibt, haben sowohl Sony als auch Microsoft für ihre Konsolen der aktuellsten Generation (PlayStation 5 / XBOX Series X) versprochen. Außerdem hat Cerny in einem Wired-Interview ausdrücklich gesagt, dass es „Ray-Tracing-Beschleunigung in der GPU-Hardware“ in der aktuellsten Konsole geben wird.
AMD, die die Teile für sowohl die XBOX Series X als auch für die PS5 herstellen werden, werden wahrscheinlich eine Art Ray-Tracing-Beschleunigungs-Kerne nutzen – ähnlich den RT- und Tensor-Kernen der RTX-Grafikkarten von Nvidia. Damit sollten wir hervorragende Ray-Tracing-Leistungen bei beiden Konsolen zu sehen bekommen.
Games, die Ray-Tracing unterstützen
Historisch gesehen wurde Ray-Tracing in der Kinobranche schon einige Jahre lang eingesetzt, wobei Die Monster Uni (Monsters University, 2013) der erste animierte Film war, der Ray-Tracing für sowohl Beleuchtung als auch Schatten genutzt hat. Auf die Unterstützung von Videospielen mussten wir allerdings etwas länger warten.
Bei der Ankunft der RTX-Unterstützung gab es nur wenige Games, die Ray-Tracing tatsächlich unterstützten – davon waren nur ein paar als AAA klassifiziert.
- Battlefield V
- Metro Exodus
- Shadow Of The Tomb Raider
- Stay In The Light
- Quake II RTX
Kein wirklich gutes Geschäft für Gamer, um sich in dieser Zeit zu verbeißen. Auf der Gamescom 2019 wurde eine ganze Reihe verschiedener Titel mit Ray-Tracing-Unterstützung vorgestellt – viele davon zählten zu den größten Titeln des Jahres. Nvidia machte während seiner Keynote auch sehr deutlich, dass sie als Unternehmen die Spieleentwickler in keinster Weise zurückhalten und ihnen erlauben, diese Technologie vollständig in die neuesten Titel zu integrieren.
Es folgt eine aktuelle Liste aller Games, die derzeit Ray-Tracing-Unterstützung bieten – auf die eine oder andere Weise. Vergiss nicht, jedes Spiel dieser Liste wird von AMD-Grafikkarten unterstützt:
- Amid Evil
- Battlefield V
- Bright Memory: Infinite
- Call Of Duty: Modern Warfare
- Call Of Duty: Black Ops Cold War
- Control
- Cyberpunk 2077
- Deliver Us The Moon
- Dirt 5
- Doom Eternal
- Fortnite
- Ghostrunner
- Godfall
- Justice Online
- JX Online
- MechWarriror 5: Mercenaries
- Metro Exodus
- Minecraft
- Moonlight Blade
- Observer System Redux
- Pumpkin Jack
- Quake II RTX
- The Riffbreaker
- Right of Elysium
- Shadow Of The Tomb Raider
- Stay in the Light
- Vampire: The Masquerade – Bloodlines 2
- Watch Dogs: Legion
- The Witcher 3
- Wolfenstein
- World Of Warcraft
- Xuan-Yuan Sword VII
Grafikkarten, die Ray-Tracing unterstützen
Wie gerade gesagt unterstützt nicht jede Grafikkarte Ray-Tracing. Die erste ihrer Art wurde 2018 veröffentlicht und seither sind nicht allzu viele auf den Markt gekommen.
Es folgt, was Nvidia derzeit zu bieten hat:
- Nvidia GeForce RTX 3090
- Nvidia GeForce RTX 3080
- Nvidia GeForce RTX 3070
- Nvidia GeForce RTX 3060 Ti
- Nvidia GeForce RTX 2060
- Nvidia GeForce RTX 2060 Super
- Nvidia GeForce RTX 2070
- Nvidia GeForce RTX 2070 Super
- Nvidia GeForce RTX 2080
- Nvidia GeForce RTX 2080 Super
- Nvidia GeForce RTX 2080 Ti
- Nvidia Titan RTX
Für viele war die Ankunft des Grafikkarten-Lineups der RTX 30er-Serie ein echter Tritt in den Hintern. Nicht nur waren sie günstiger als die Alternativen aus der 20er-Reihe, sie boten auch in einigen Szenarien fast die doppelte Leistung. Heutzutage ist der Kauf einer Grafikkarte, nun ja, leichter gesagt als getan – da die meisten Modelle der 20er-Serie nicht mehr produziert werden.
Es folgt, was AMD zu bieten hat:
- RX 6900XT
- RX 6800XT
- RX 6800
Während es einen Grund gibt, ältere Grafikkarten von AMD in dieser Liste anzuführen, ist die Realität der Verwendung von Ray-Tracing mit diesen Karten eher eine visuelle Diashow, die ich nicht einmal meinem schlimmsten Feind wünschen würde. Sie sind größtenteils unspielbar, selbst im besten Fall.
Dafür können die aktuellsten Angebote gute Frameraten erzielen, wenn du RTX-Titel spielst – ein Lob an AMD für die Aufholjagd.
Abschließende Gedanken
So, da hast du alles, was du im Jahr 2021 über Ray-Tracing wissen musst. Spieleentwickler produzieren jetzt Games mit Ray-Tracing-Unterstützung in einer exponentiell steigenden Geschwindigkeit. Die RTX-Technologie ist wirklich der nächste Schritt beim Realismus im Gaming, da sie mehr Immersion und ein bessere visuelles Erlebnis bietet als je zuvor. Und mit der sich ständig weiterentwickelnden Technologie, die Ray-Tracing unterstützt, wird Gaming mit dieser höchst eindrucksvollen Funktion noch besser werden.
Schreibe einen Kommentar