Raytracing – alles was man wissen muss

Raytracing gibt es schon relativ lange, aber besonders im Bereich Gaming bringt es neue visuelle Möglichkeiten. Raytracing ist ein Verfahren aus der Computergrafik, welches realistische Visualisierungen verspricht. Die Beleuchtung in Games dank Raytracing bietet einen Realismus, der bis vor Kurzem kaum denkbar gewesen wäre und die Immersion vertieft. Doch ist Raytracing wirklich der neue Standard oder aber nur ein vorübergehender Trend?

Was ist Raytracing?

Raytracing bedeutet auf Deutsch „Strahlverfolgung“. Ziel des Verfahrens ist es, Bilder noch realer erscheinen zu lassen. Dabei beruht es auf dem Grundprinzip der Simulation des Verhaltens von Licht. Für jedes Pixel auf dem Bildschirm werden ein oder mehrere Strahlen (Rays) erzeugt, so erscheinen Objekte realistischer.

Raytracing ist dabei nicht mit der Rasterung (Rasterization) zu verwechseln, denn beide Verfahren werden im Gaming angewandt. Rasterung wandelt jedoch 3D-Objekte in 2D-Bilder um und basiert damit auf einem anderen Verfahren. Generell lässt sich sagen, dass Rasterung sehr schnell ist und daher ebenfalls ideal für Videogames geeignet ist.

Warum wurde Raytracing nicht schon früher eingesetzt?

Da es Raytracing schon seit den 1960er-Jahren gibt, es ist verwunderlich, dass es nicht schon früher im Gaming eingesetzt wurde. Der Grund dafür ist die extrem hohe Rechenleistung, die für Raytracing benötigt wird. CPUs und GPUs waren für dieses Verfahren daher in der Vergangenheit einfach zu langsam.

Im Kino wird Raytracing allerdings schon lange angewendet. Denn hierfür stehen große Renderfarmen mit Tausenden CPUs/GPUs zur Verfügung.

Die Akteure im Raytracing

Es gibt drei wichtige Akteure im Raytracing. Als Vorreiter gilt Nvidia, weil das Unternehmen Raytracing erstmals in Echtzeit-Gaming eingeführt hat. Durch die Kombination der Hardware RT Cores und dem KI-Upscaling DLSS – Nvidia: Vorreiter mit RTX, RT Cores und DLSS führten sie die RTX-Serie (Turing) ein.

Ab 2020 zog AMD nach und führte die RDNA2-Architektur (RX 6000) ein. AMDs FSR (FidelityFX Super Resolution) funktioniert auch ohne KI-Hardware und ist deutlich günstiger.

Intel brachte schließlich die Arc-GPUs (Alchemist-Serie) heraus und stieg damit in den Raytracing-Markt ein.

Raytracing auf Konsolen

PS5 und Xbox Series X|S basieren beide auf AMD RDNA2-GPUs mit Hardware-Raytracing-Unterstützung. Die Beleuchtung ist hier bereits sehr positiv hervorzuheben, aber die Technologie hat auch ihre Grenzen. Sie reicht nicht für volles Raytracing in 4K und 60 FPS aus, was es natürlich noch zu verbessern gilt. Fans setzen daher besonders hohe Erwartungen auf die PS5 Pro, die ein vollwertiges Raytracing in Echtzeit verspricht.

Path Tracing: die nächste Stufe

Path Tracing ist im Prinzip eine Weiterentwicklung von Raytracing. Es verfolgt dabei aber nicht nur einzelne Strahlen für Reflexion oder Schatten, sondern gleich mehrere. Das Game Cyberpunk 2077 RT Overdrive benutzt zum Beispiel bereits vollständiges Path Tracing. Dabei ist jedoch sehr hohe Rechenleistung nötig. Nur mit aktuellen High-End-GPUs kann man diese vollständig wiedergeben.

Welche Konfiguration ist erforderlich, um mit Raytracing zu spielen?

Für Raytracing benötigt man zuerst eine sehr gute GPU (Grafikkarte). Die NVIDIA RTX 30/40-Serie, AMD RX 6000/7000 oder Intel Arc A7 sind unter anderem geeignet. Die CPU (Prozessor) muss mindestens Mittelklasse sein, damit Raytracing möglich ist. Ryzen 5 ist hier das Minimum. Für den Ram empfehlen wir 16 GB noch besser 32 GB.Bezüglich des Bildschirms ist 1080p oder 1440p (hohe Hz optional) nötig.

Lohnt Raytracing sich?

Je nach Spiel wird diese Antwort unterschiedlich ausfallen. In einigen Spielen macht Raytracing einen großen Unterschied aus, da die Beleuchtung die Immersion stark beeinflusst. Besonders bei Games, in denen Realismus und Atmosphäre eine große Rolle spielt, bringt Raytracing einen wirklichen Vorteil mit sich. Bei Shooter-Spielen fällt Raytracing jedoch kaum auf und ist daher nicht empfehlenswert.

Fazit zum Raytracing

Raytracing ist noch auf dem Weg dahin sein volles Potenzial zu entwickeln und wird uns in der Zukunft vielleicht noch überraschen. Bisher lohnt es sich aber nur für manche Spiele und ist an viele Anforderungen geknüpft. Gamer sollten sich daher vor der Anschaffung klarmachen, worauf sie den Fokus beim Spielen legen und was für sie wirklich wichtig ist.