Ray Reconstruction bietet eine Alternative für eine bereits bestehende Technologie, die für Raytracing nötig ist: Denoiser (Entrauscher). Denoiser wollen ein Problem lösen, dass durch Ray- und Pathtracing entsteht.
Das sind Ray- und Pathtracing: Beim Raytracing werden Lichtstrahlen rechnerisch durch die Spielwelt verfolgt, um zu ermitteln, auf welche Objekte sie treffen und wie deren Oberflächen mit Licht interagieren. So werden unter anderem realistische Schatten, Reflexionen und indirekte Beleuchtung berechnet. Das wirkt sich allerdings stark auf eure FPS aus.
Pathtracing geht einen Schritt weiter: Dabei werden ganze Lichtpfade simuliert, bei denen Lichtstrahlen mehrfach auf Oberflächen treffen und mit ihnen wechselwirken. So wird's am Ende noch realistischer, aber auch nochmal rechenintensiver.
Das Problem mit Ray- und Pathtracing
Die Berechnung jedes einzelnen Pixels mit der Menge an Strahlen wäre enorm rechenintensiv. Deswegen spart euer Spiel bei der Anzahl an Strahlen pro Pixel. So braucht ihr weniger Rechenpower, aber das berechnete Bild kann rauschen. Hier kommen Denoiser ins Spiel. In unserem Fall speziell Ray Reconstruction.
So funktioniert Denoising und Ray Reconstruction
Im Normalfall arbeiten Denoiser mit vordefinierten Regeln, die Entwickler für verschiedene Raytracing-Effekte abstimmen müssen. Sie kombinieren beispielsweise Bildinformationen aus benachbarten Pixeln mit Informationen aus vorherigen Frames, um fehlende Bilddaten zu ergänzen. So wird das Rauschen entfernt oder stark abgeschwächt.
DLSS Ray Reconstruction macht das etwas anders und nutzt ein neuronales Netzwerk, das Nvidia mit Referenzbildern trainiert hat. Es kann fehlende Bildinformationen rekonstruieren, um zwischen den abgetasteten Strahlen Pixel mit höherer Qualität zu generieren.
Dabei berücksichtigt das Netzwerk räumliche Informationen aus dem aktuellen Bild und zeitliche Informationen aus vorherigen Frames. Das hilft in vielerlei Hinsicht:
- Reflexionen: Spiegelungen können detailreicher und bei Bewegungen stabiler wirken. Bildrauschen und fleckige Darstellungen können reduziert werden.
- Beleuchtung: Indirekte Beleuchtung und Global Illumination können sauberer rekonstruiert werden.
- Schatten: Feine Schattenstrukturen und dynamische Beleuchtung können besser erhalten bleiben.
- Bildstabilität: Flimmern, Ghosting und andere typische Artefakte herkömmlicher Entrauschungsverfahren können geringer ausfallen.
Kurz gesagt: Ray Reconstruction sorgt dafür, dass euer Ray- oder Pathtracing noch besser aussieht und weniger Fehleranfällig ist.
Auf der nächsten Seite geht's weiter mit mehr Grafik-Features für Spieler – und es wird Zeit, uns DLSS 5 beziehungsweise Neural Rendering genauer anzuschauen.
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