Das Schlagwort, das Sie in den letzten Jahren in der Gaming-Welt gehört haben, ist Ray tracing. Aber lohnt es sich wirklich, es einzuschalten?
Ray tracing ist seit der ersten Ankündigung der GPUs der RTX 20-Serie von Nvidia im Jahr 2018 in aller Munde und bleibt auch heute noch eines der am häufigsten verwendeten Schlagworte im Gaming-Bereich. Wenn Sie Spiele mögen oder einen der modernen AAA-Titel gespielt haben, sind Sie bestimmt schon einmal auf den Begriff Echtzeit-Ray tracing gestoßen. Heutzutage gilt es sowohl bei Spielen als auch bei Grafikkarten als Highlight-Funktion und ist sogar auf der neuesten Playstation und Xbox verfügbar. Wenn Sie sie fragen, ist Ray tracing die Zukunft und Sie sollten auf jeden Fall die bestmögliche GPU kaufen , wenn Sie nicht darauf verzichten möchten.
Ehrlich gesagt wurden sogar Begriffe wie Ambient Occlusion und Anti-Aliasing irgendwann einmal hochgejubelt, bevor man sich der nächsten großen Grafiktechnologie zuwandte. Tatsächlich gab es im Laufe der Jahre jede Menge anderer technologischer Trends. Ist Ray tracing also anders oder ist es nur ein weiteres Gimmick auf unserem Weg in die Zukunft der Gaming-Grafik?
Ray tracing
Realistischere Beleuchtung in der digitalen 3D-Umgebung
Einfach ausgedrückt ist Ray tracing eine Möglichkeit, Beleuchtung in 3D präzise darzustellen, und gilt als die beste Methode, um realistische Lichteffekte wie Schatten und Reflexionen zu erzeugen. Sie denken vielleicht „Na und?“, wenn Sie Ray tracing mit 4K, VR oder KI vergleichen, insbesondere wenn eine gute Beleuchtung bereits mit herkömmlichen 3D-Rendering-Techniken wie Rasterisierung erreicht werden kann. Dennoch ist Ray tracing ein Mittel, um 3D-Grafiken noch realistischer zu gestalten, und in diesem Sinne ist es in der gleichen Richtung wie beispielsweise 4K.
Die einfache Erklärung für Ray tracing ist, dass es realistische Beleuchtung berechnet, indem es die gleiche Funktionsweise wie unsere Augen verwendet, nur umgekehrt. Bei Menschen treffen Lichtwellen von der Sonne oder von Glühbirnen entweder direkt auf unsere Augen oder prallen von anderen Objekten ab, bis sie unsere Augen treffen, und dann verarbeitet das Gehirn all diese Informationen. Beim Ray tracing sendet die Kamera Strahlen aus, und wenn sie auf etwas treffen, wandern sie zu allen relevanten Lichtquellen. Wenn der Strahl auf dem Weg zur Lichtquelle auf ein anderes Objekt trifft, erzeugt er einen Schatten.
Ray tracing gelangte 2018 in das kollektive Bewusstsein der Gaming-Community, als Nvidia auf der Gamescom 2018 erstmals seine RTX 20-Serie ankündigte, die die ersten Gaming-GPUs waren, die diese Funktion unterstützten. Allerdings hat Nvidia weder Ray tracing noch die Fähigkeit einer Grafikkarte, dies zu tun, erfunden. Ray tracing gibt es schon seit Jahrzehnten; Filme wie Monster House und Cars wurden mit Ray tracing gerendert. Was Nvidia geschafft hat, war die Entwicklung von Hardware, die so gut im Ray tracing war, dass sie es nicht nur viel schneller als je zuvor rendern konnte, sondern dies auch in Echtzeit tun konnte, eine Leistung, die Nvidia den „Heiligen Gral der Grafik“ nannte.
Seitdem haben wir viele andere GPUs auf dem Markt gesehen, die dasselbe können, aber nicht alle bieten die gleiche Ray tracing-Leistung wie die modernen GPUs von Nvidia. Tatsächlich gibt es auch eine Reihe unterstützender Technologien wie DLSS und Ray Reconstruction, die versprechen, das Aussehen von Ray tracing-Lichteffekten und Schatten zu verbessern und gleichzeitig die Leistungskosten zu senken. Andere Hersteller konnten keine ähnlichen Ergebnisse erzielen, was einer der Hauptgründe ist, warum wir die Nvidia- GPUs hauptsächlich für Dinge wie Path Tracing in Cyberpunk 2077 empfehlen .
Ray tracing in Spielen
Nehmen Spieleentwickler davon Notiz?
Obwohl Ray tracing nicht nur für Spiele verwendet wird, ist es ein wichtiges Feature für die neuesten GPUs. Daher werde ich mich hauptsächlich darauf konzentrieren, wie sich Ray tracing auf das Spielerlebnis auswirkt. Da wir alle gerne Spiele mit einer Bildrate von mindestens 30 FPS spielen, war Ray tracing vor der RTX 20-Serie kein Thema, und einige der ersten Spiele, die Ray tracing-Unterstützung erhielten, waren Spiele wie Shadow of the Tomb Raider und Battlefield V im Jahr 2018. Nicht alle Spiele implementieren alle möglichen Ray tracing-Funktionen. Einige bieten beispielsweise nur Ray tracing-Schatten oder globale Beleuchtung.
Bislang sind die einzigen Desktop-GPUs mit hardwarebeschleunigtem Ray tracing Nvidias RTX 20-, 30- und 40-Serie, AMDs RX 6000- und 7000-Serie und Intels Arc Alchemist-Serie. Obwohl die Bildqualität bei all diesen Anbietern gleich ist, ist die Leistung nicht gleich. Während die RTX 4080 und die RX 7900 XTX in gerasterten Szenen ohne Ray tracing ungefähr gleich gut abschneiden, ist die 4080 im Allgemeinen schneller, wenn es aktiviert ist. AMDs Karten sind beim Ray tracings normalerweise schwächer als die von Nvidia oder Intel. Darüber hinaus profitiert Ray tracing von leistungsstärkerer Hardware, sodass höherwertige Karten eine höhere Bildrate erreichen können als weniger hochwertige. Es gibt auch einige Smartphone-Chipsätze, die es unterstützen, und die Immortalis-GPUs von Arm unterstützen es ebenfalls umfassend.
Ein erhebliches Problem bei Ray tracings ist, dass es selbst mit Hardwarebeschleunigung eine viel, viel langsamere Methode zum Rendern ist. In den neuesten Titeln reduziert die höchste Ray tracings-Stufe Ihre Framerate problemlos um die Hälfte. Und hier ist der Clou: Spiele verwenden Ray tracings-Szenen nur teilweise . So langsam und aufwändig ist Ray tracings. Nvidia propagiert DLSS als die Technologie, die Ray tracings bei Frameraten spielbarer macht, die angenehmer als 30 FPS sind, aber es führt kein Weg daran vorbei, dass Ray tracings ein Leistungskiller ist.
Das andere Problem ist, dass es nicht viele Spiele gibt, die es unterstützen. Obwohl die Liste der Spiele, die Ray tracings unterstützen, in den letzten Jahren sicherlich gewachsen ist, gibt es immer noch eine beträchtliche Anzahl von Spielen, die es nicht unterstützen. Laut PCGamingWiki gibt es 197 Spiele mit Ray tracings, die bereitgestellte Liste zeigt jedoch nur etwa 90. Einige dieser Spiele sind Titel wie Minecraft und Quake II , die definitiv großartige Spiele sind, deren grafische Wiedergabetreue im Vergleich zu modernen AAA-Titeln nicht gerade hoch ist. Ray tracings ist bereits jetzt ziemlich schwierig in Spielen zu implementieren und wenn man bedenkt, dass nur DX12 und Vulkan Ray tracings unterstützen, wird schnell klar, warum es derzeit nur wenige Spiele gibt, die es unterstützen.
Sollte Sie Ray tracings interessieren?
Handelt es sich dabei um eine Spielerei oder um eine wirklich nützliche Funktion?
Seit Nvidias RTX 20-Serie auf den Markt gekommen ist, wird über den Nutzen von Ray tracings diskutiert. Einerseits ist es unbestreitbar die realistischste Methode zur Lichtwiedergabe und eine großartige Möglichkeit, ein High-End-Rig mit einer erstklassigen GPU und CPU zu nutzen . Andererseits ist es ein Framerate-Killer und es kommen jedes Jahr nur etwa 20 Ray tracings-Spiele heraus, zumindest im Moment. Je nachdem, wen Sie fragen, ist es also entweder das Beste, was modernen Spielen passieren kann, oder es ist im Jahr 2024 völlig sinnlos .
Das Einzige, was Ray tracings wirklich daran hindert, ein Eckpfeiler der Videospielbranche zu werden, ist letztlich der Mangel an Unterstützung, der seit Jahren ein chronisches Problem darstellt. Es stimmt, dass wir GPUs und unterstützende Softwaretechnologien haben, um Ray tracings zu ermöglichen, aber der deutliche Mangel an Spielen, die es unterstützen, bleibt auch 2024 ein großes Problem. Abgesehen von ein paar Blockbuster-Titeln, die Ray tracings wirklich in jeder Hinsicht ausnutzen, sehen wir kaum welche, die Ray tracings verwenden. Ray tracings gibt es nicht einmal in Atomic Heart , das Nvidia ab 2018 stark beworben hat google translate.
Abschließende Gedanken
Selbst wenn Sie derzeit eine GPU haben, die hardwarebeschleunigtes Ray tracings unterstützt, ist die Leistung möglicherweise nicht gut genug, um das Einschalten zu rechtfertigen. Sie können Upscaling-Technologien wie DLSS und FSR nutzen, um die Leistung mit Ray tracings zu steigern, aber nur diejenigen mit einer Nvidia-GPU können dies voll ausnutzen, da sowohl AMDs FSR als auch Intels XeSS meiner Meinung nach noch nicht ganz so weit sind. Das heißt nicht, dass die Technologie keine Zukunft hat, aber im Hier und Jetzt ist Ray tracings ein Nischenfeature, das sich nur diejenigen leisten können, die ein großes Budget für High-End-Gaming-PCs haben. Den neuesten Filmen nach zu urteilen, wissen wir, dass es 3D-Szenen großartig aussehen lassen kann, aber dafür muss Ray tracings in mehr Spielen enthalten sein, und schnellere Grafikkarten wären auch gut.