Raytracing: Was es ist und wie es funktioniert


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2024-04-23T08:21:16+00:00

Raytracing Was es ist und wie es funktioniert

Raytracing: Was es ist und wie es funktioniert

Videospiele entwickeln sich ständig weiter und suchen immer nach neuen Wegen, den Spieler in immer realistischere und immersivere Erlebnisse einzutauchen. Eine der neuesten Innovationen, die die Branche erschüttert hat, ist die Raytracing oder Raytracing, eine Rendering-Technik, die verspricht, den grafischen Realismus auf ein ganz neues Niveau zu heben.

Stellen Sie sich vor, Sie betreten ein Spiel, in dem Schatten auf natürliche Weise geworfen werden, Reflexionen auf Oberflächen wie Wasser oder Glas überraschend detailliert sind und sich die Beleuchtung so authentisch verhält, dass Sie fast die Wärme der virtuellen Sonne auf Ihrer Haut spüren können. Genau das ist es, was die Ray Tracing versucht zu erreichen, und sein Einfluss auf das Spielerlebnis ist einfach erstaunlich.

Die Geheimnisse hinter Ray Tracing

Doch wie genau funktioniert diese Technologie? Im Wesentlichen ist die Ray Tracing ist ein Algorithmus, der das Verhalten von Licht in einer virtuellen Umgebung simuliert. Im Gegensatz zu herkömmlichen Beleuchtungstechniken in Videospielen, bei denen es sich in der Regel um Annäherungen und visuelle Tricks handelt, berechnet Raytracing akribisch, wie jeder Lichtstrahl mit Objekten in der Szene interagiert.

Stellen Sie sich einen virtuellen Lichtstrahl vor, der von der Spielkamera ausgeht und durch die digitale Umgebung wandert. Wenn dieser Strahl auf ein Objekt trifft, wird der Algorithmus aktiviert Ray Tracing bestimmt anhand der Materialeigenschaften, wie es reflektiert, gebrochen oder absorbiert wird. Diese Strahlen setzen dann ihren Weg fort, prallen von Objekt zu Objekt und erzeugen so eine unglaublich realistische Simulation der Beleuchtung.

Verschiedene Arten von Raytracing

Es gibt verschiedene Arten von Raytracing, jede mit unterschiedlichem Komplexitätsgrad und unterschiedlichem Leistungsbedarf. Einige der häufigsten sind:

  • Bestimmung verdeckter Flächen: Dieser grundlegende Prozess bezieht keine Schatten- oder Lichteffekte in die Animation ein, sondern hilft dabei, zu bestimmen, welche Objekte aus der Kameraperspektive sichtbar sind.
  • Schattensimulation: Es nutzt direkte Lichtquellen und harte Schatten, berechnet jedoch keine Reflexionseffekte. Diese Art von Raytracing verleiht Szenen Tiefe und Realismus.
  • Rekursives Raytracing: Zusätzlich zu direkten Lichtquellen und harten Schatten nutzt diese Methode Raytracing zur Spiegelreflexion bei durchscheinenden oder reflektierenden Objekten und erzeugt so anspruchsvollere visuelle Effekte.
  • Diffuse Raytracing: Diese Art der Strahlverfolgung rendert neben direkter Beleuchtung und Brechung auch Umbra-/Halbschattenkanten und weiche Schatten, was zu einer natürlicheren und realistischeren Beleuchtung führt.
  • Pfad-Raytracing: Das fortschrittlichste Beleuchtungsmodell, das sichtbare und unsichtbare Lichtquellen, Reflexionen und Brechungen durch beleuchtete Objekte einbezieht und aufzeichnet und so entsprechend dem Lichtspiel äußerst realistische Schattensimulationen erzeugt.

Die visuelle Wirkung von Ray Tracing in Videospielen

Das Ergebnis all dieser komplexen Berechnungen ist ein beispielloser Grad an visuellem Realismus. Mit dem Ray TracingDie Schatten werden weicher und präziser und passen sich perfekt der Form der Objekte an, die sie projizieren. Reflexionen auf glänzenden Oberflächen wie poliertem Metall oder Wasserpfützen zeigen die Umgebung mit atemberaubender Klarheit. Und die globale Beleuchtung, die simuliert, wie Licht auf der Bühne reflektiert und sich ausbreitet, erzeugt ein Gefühl von Tiefe und Atmosphäre, das bisher nur in Animationsfilmen möglich war.

Aber Ray Tracing Es verbessert nicht nur die visuelle Qualität von Spielen, sondern eröffnet Entwicklern auch neue kreative Möglichkeiten. Mit dieser Technologie können Künstler und Designer komplexere und detailliertere Umgebungen mit Lichteffekten schaffen, die bisher nicht in Echtzeit realisierbar waren. Vom gedämpften Licht einer flackernden Kerze bis zu den blendenden Sonnenstrahlen, die durch das Laub eines Waldes dringen, ... Ray Tracing ermöglicht eine beispiellose kreative Freiheit.

Raytracing Was ist das?

Raytracing auf Mobilgeräten

Raytracing ist nicht nur auf High-End-Konsolen und PCs beschränkt. Dank der neuesten Fortschritte in der Mobiltechnologie können auch Smartphones und Tablets von den Vorteilen profitieren Ray Tracing. Chipsätze mögen Samsung Exynos 2200das Qualcomm Snapdragon 8 Gen2 und MediaTek Dimensity 9200 sind bereits mit dieser Technologie kompatibel, was bedeutet, dass mobile Spiele hinsichtlich der grafischen Qualität vor einem großen Sprung stehen.

Diese leistungsstarken Mobilchips verfügen über speziell entwickelte GPUs für Echtzeit-Raytracing, z Xclipse-GPU auf dem Exynos 2200 oder dem Immortalis-G715 auf dem Dimensity 9200. Mit dieser Funktion können Entwickler mobiler Spiele immersivere und realistischere visuelle Erlebnisse schaffen und die grafische Qualität mobiler Spiele auf ein noch nie dagewesenes Niveau heben.

Zu den Smartphones, die bereits über Raytracing-Funktionen verfügen, gehören:

  • Samsung Galaxy S22, S22+ und S22 Ultra (Exynos 2200)
  • Samsung Galaxy S23, S23+ und S23 Ultra (Snapdragon 8 Gen 2)
  • Vivo X90 Pro und iQOO 11 (Snapdragon 8 Gen 2)
  • Xiaomi 13 und Motorola Moto X40 (Snapdragon 8 Gen 2)
  • OnePlus Nord 5 und Vivo X90 Lite (Größe 9200)

Da immer mehr mobile Geräte Chipsätze verwenden, die mit kompatibel sind Ray Tracingkönnen Spieler atemberaubende Grafiken und realistische Lichteffekte in ihren Händen genießen.

Der Kampf um Ray Tracing: AMD vs. Nvidia

In der Welt der PC-Grafikkarten wetteifern zwei Technologiegiganten um die Raytracing-Krone: AMD y Nvidia. Beide Unternehmen haben ihre eigenen Ray-Tracing-Beschleunigungstechnologien entwickelt, um die beste Leistung und Kompatibilität mit den neuesten Spielen zu bieten.

Nvidia war mit seiner Serie das erste Unternehmen, das Grafikkarten mit Raytracing-Fähigkeiten auf den Markt brachte GeForce RTX im Jahr 2018. Diese Karten verwenden dedizierte RT-Kerne, um Beleuchtungs- und Schattenberechnungen in Echtzeit zu beschleunigen. Darüber hinaus hat Nvidia eine Technologie namens entwickelt DLSS (Deep-Learning-Super-Sampling), das künstliche Intelligenz nutzt, um die Leistung und Bildqualität in Spielen zu verbessern, die Ray Tracing unterstützen.

AMD hat seinerseits mit einer eigenen Reihe von Raytracing-beschleunigten Grafikkarten reagiert, den Radeon RX 6000. Diese Karten verwenden eine Architektur namens RDNA2, das traditionelle Shader-Kerne mit Ray-Tracing-Beschleunigungseinheiten kombiniert. Darüber hinaus hat AMD eine Technologie namens entwickelt FidelityFX Superauflösung (FSR), das Super-Resolution-Techniken verwendet, um die Leistung und visuelle Qualität in unterstützten Spielen zu verbessern.

Obwohl Nvidia in Bezug auf Gaming-Unterstützung und Ray-Tracing-Leistung schon früh die Nase vorn hatte, hat AMD mit seinen neuesten Angeboten die Lücke geschlossen. Jetzt haben Spieler die Möglichkeit, je nach ihren spezifischen Vorlieben und Bedürfnissen zwischen beiden Marken zu wählen.

Die Herausforderungen und die Zukunft von Ray Tracing

Trotz beeindruckender Fortschritte in der Raytracing-Technologie müssen noch einige Herausforderungen bewältigt werden. Er Ray Tracing Es handelt sich um eine rechenintensive Technik, die für einen reibungslosen Ablauf erhebliche Rechenleistung erfordert. Das bedeutet, dass Sie vorerst über modernste Hardware, wie z. B. Grafikkarten, verfügen müssen, um die Vorteile von Raytracing in vollem Umfang nutzen zu können. NVIDIA RTX o AMD Radeon RX, oder die Konsolen PlayStation 5 y Xbox Series X / S..

Da die Technologie jedoch Fortschritte macht und die Hardware leistungsfähiger und zugänglicher wird, werden wir wahrscheinlich eine breitere Akzeptanz erleben Ray Tracing in der Videospielbranche. Entwickler und Studios erforschen kreative Möglichkeiten, diese Technik zu nutzen, um eindrucksvollere und immersivere visuelle Erlebnisse zu schaffen. Von Abenteuerspielen bis hin zu Sportsimulatoren hat Raytracing das Potenzial, die Art und Weise zu verändern, wie wir virtuelle Welten wahrnehmen und in sie eintauchen.

Was ist Raytracing in Videospielen?

Bereiten Sie sich auf eine neue Ära des grafischen Realismus vor

El Ray Tracing stellt einen aufregenden Meilenstein in der Entwicklung der Videospielgrafiken dar. Da diese Technologie verfeinert und zugänglicher wird, können wir Spiele mit einem Grad an visuellem Realismus erwarten, von dem wir vorher nur träumen konnten. Weiche, detaillierte Schatten, atemberaubende Reflexionen und eine Beleuchtung, die ein Eigenleben zu entwickeln scheint, ergeben zusammen ein immersives Erlebnis, das die Grenze zwischen virtuell und real verwischt.

Machen Sie sich also bereit, in virtuelle Welten einzutauchen, die noch faszinierender sind als je zuvor. Mit dem Ray Tracing Als neuer Standard in der Videospielgrafik stehen wir am Rande einer visuellen Revolution, die verspricht, uns an Orte zu führen, die wir uns noch nie hätten vorstellen können. Die Zukunft des Gamings ist rosig und Raytracing ist der Schlüssel, um sein volles Potenzial auszuschöpfen.

Bewundern Sie die erstaunlichen Details und lassen Sie sich von der Magie des verzaubern Ray Tracing. Videospiele werden nie mehr die gleichen sein, und das sollten wir feiern. Bereiten Sie sich auf eine neue Ära des grafischen Realismus vor und tauchen Sie ein in Erlebnisse, die Ihre Sinne herausfordern und Sie in Welten jenseits Ihrer Vorstellungskraft entführen.

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