DirectX lernt Raytracing - Erste Tech-Demos von EA und Futuremark

Als DXR integriert Microsoft Echtzeit-Raytracing in DirectX und Nvidia stellt Gameworks-Effekte für Raytracing zur Verfügung, was das Erscheinen von per Raytracing berechneten Schatten und Reflexionen in Spielen beschleunigen soll.

von Georg Wieselsberger, Christoph Liedtke,
21.03.2018 14:15 Uhr

Update 3: Nach Microsofts Enthüllung von DirectX Raytracing (DXR) zeigt nun auch Futuremark, das Unternehmen hinter 3DMark, was die Technik ermöglicht. Dabei fokussieren sich die Entwickler auf die akkurate Darstellung von Reflektionen.

Die Tech-Demo soll laut des finnischen Entwicklers auf aktueller GPU-Hardware laufen und die Implementation von DXR in die bestehende Engine sei auch verhältnismäßig einfach vollzogen worden. Gleichzeitig kündigt Futuremark an, zum Ende des Jahres einen neuen Benchmark-Test mit DirectX Raytracing für 3DMark zu veröffentlichen.

Update 2: Auf der aktuell in San Francisco stattfindenden Game Developers Conference hat EA unter dem Namen »Project Pica Pica« eine Tech-Demo gezeigt, die das Echtzeit-Raytracing veranschaulicht. Im Video sind mithilfe von Raytracing realisierte Features wie Ambient Occlusion, Soft Shadows und Dynamic Global Illumination zu sehen.

Erstellt wurde das Video von SEED (Search for Extraordinary Experiences Division), ein Team bei EA, das sich zukünftigen Grafik-Technologien widmet. Die Demo nutzt die kürzlich vorgestellte DirectX Raytracing API (DXR) in Kombination mit Nvidias Volta GPUs. Die technische Basis bildet die Forschungs-Engine Halcyon.

Update 1: Auch AMD wird laut HardOCP das kommende Echtzeit-Raytracing in Spielen unterstützen und nennt seine Umsetzung ProRender. Es soll die Geschwindigkeit der bisherigen Rendering-Methoden mit dem Realismus von Raytracing verbinden. Man arbeite mit Microsoft zusammen, um die Zukunft von DirectX 12 und Raytracing zu definieren, verfeinern und zu unterstützen.

AMD freue sich darauf, mit den Entwicklern über deren Ideen und Feedback zu PC-basierten Raytracing-Techniken für mehr Bildqualität, Effektmöglichkeiten und Leistung zu sprechen. Wie bei Nvidia gibt es also noch keine wirklichen Details, dafür ein kleines Video. Darin wird auch Vulkan als Grafikschnittstelle genannt.

DirectX 12 DXR als API

Volta GPUs wie bei der Titan V sollen bereits Hardware-Unterstützung für Echtzeit-Raytracing per DXR/RTX enthalten. Nötig ist das aber nicht, da die Raytracing-Implementierung in DirectX (DXR) von allen DX12-GPUs (auch Radeons) genutzt werden kann.Volta GPUs wie bei der Titan V sollen bereits Hardware-Unterstützung für Echtzeit-Raytracing per DXR/RTX enthalten. Nötig ist das aber nicht, da die Raytracing-Implementierung in DirectX (DXR) von allen DX12-GPUs (auch Radeons) genutzt werden kann.

Originalmeldung: Im Rahmen eines Vorab-Briefings zur Game Developer Conference enthüllen Microsoft und Nvidia die womögliche Zukunft von Raytracing in Spielen: Der Redmonder Konzern macht DirectX fit für Raytracing und der Grafikkartenhersteller stattet seine Gameworks-Library um dementsprechende Features aus. Raytracing spielte bis dato fast keine Rolle in Spielen – doch das könnte sich nun schrittweise ändern.

Die DirectX Raytracing (DXR) API soll Raytracing-Effekte in Spielen umsetzen und damit den Traum vom Echtzeit-Raytracing in Spielen zumindest teilweise wahr machen, denn Raytracing ermöglicht deutlich authentischere Grafik als die vorherrschende Rasterisierungs-Methode. Zunächst soll Raytracing in Spielen aber nur für Schatten, Reflexionen und Umgebungsverdeckung/Ambient Occlusion angewendet werden – da es hier auf möglichst korrekte Lichtstrahlsimulation ankommt.

Für die realistischen Beleuchtungen, Reflexionen und Schattierungen durch Raytracing benötigt es leistungsstarke Hardware. Der Anspruch an die GPU ist so hoch, dass Echtzeit-Raytracing in Spielen bislang so gut wie keine praktische Anwendung fand und Entwickler auf die herkömmliche Rasterisierung zurückgreifen.

Raytracing ist heute aber die Methode zum Erstellen gerenderter Szenen in Filmen oder für die Erstellung von fotorealistischen Mockups von Produkten, allerdings nicht in Echtzeit. In Spielen muss das Ergebnis jedoch innerhalb von wenigen Millisekunden auf dem Bildschirm der Spieler zu sehen sein.

Nvidia Gameworks und RTX

Nvidia hat laut eigenen Angaben eng mit Microsoft bei der Implementierung von DXR mitgewirkt und präsentiert unter der Abkürzung RTX die eigene Sammlung an Algorithmen und teilweise sogar Hardware-Funktionen (erst ab Volta-GPUs wie der Titan V und kommenden Karten) für Raytracing. Dazu kommen vorgefertigte Gameworks-Effekte für Schatten und Reflexionen per Raytracing, die sich auf allen DX12-GPUs nutzen lassen (auch Radeons).

Für Entwickler wird Nvidia das Gameworks SDK in Kürze um entsprechende Raytracing-Features aktualisieren. Bereits in diesem Quartal wird der Katalog um Ray-Traced Areashadows und Glossy Reflections erweitert, im Sommer folgt dann das Ray-Traced Ambient Occlusion.

Prominente Unterstützung seitens der Entwickler ist bereits schon jetzt gegeben: Auf der aktuell stattfindenden Game Developers Conference in San Francisco sollen 4A Games, Epic, Remedy Entertainment und Unity laut Nvidia bereits erste Demos der neuen Möglichkeiten zeigen.

Die Entwickler geizen in der von Nvidia ausgesandten Pressemitteilung nicht mit Lob. Mikko Orrenmaa, Tech Team Manager bei Remedy Entertainment, über die einfache Implementation: »Die Integration von Nvidia RTX in unserer Northlight Engine war ein unkompliziertes Unterfangen.« Spieler sollen sich seiner Meinung nach für etwas Besonders bereit machen.

Wann erste Spiele erstmals Raytracing in Echtzeit nutzen, ist derzeit aber noch unklar.


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