Warum die neuen Karten von Nvidia RTX heißen und was ist eigentlich dieses Raytracing?

Um die erste frage gleich zu beantworten, die neuen Karten von Nvidia heißen RTX, da sie die ersten Consumer-Karten sind die Hardwareseitig Raytracing unterstützen.Da dies ein großer Sprung im Bereich Rendering von 3D Umgebungen in Spielen ist, benutzt Nvidia dies clever um die Werbetrommel für ihre neue Grafikkartengeneration zu rühren, deshalb auch der Namenswechsel von GTX zu RTX.

Vorwort: Dieser Artikel behandelt Raytracing nur im groben und ist eher als kurze Einleitung in das Thema gedacht. Rendertechniken sind ein Thema über das man Doktorarbeiten schreiben könnte.

Aber nun weg von Nvidia und allgemein zu Thema Raytracing.

Wie oben schon erwähnt ist Raytracing eine Methodik zum Rendern von 3D Umgebungen. Ihr großer Vorteil ist, dass sie sich jeden einzelnen „Lichtstrahl“ anschaut und seine Bahn verfolgt und anhand dessen die Objekte festlegt die in dieser 3D Umgebung Berechnet werden müssen. So werden Spiegelungen Realistischer, da nicht nur Objekte im Kamera Bereich als Berechnungs Grundlage genommen werden, sondern auch Objekte die eben außerhalb der Kamera liegen, aber in einem Objekt im Kamera Bereich gespiegelt werden. Des Weiteren ist es möglich durch diese Methode des Renderings detailreichere Umgebungen zu schaffen. Folgende Punkte werden bei Raytracing benutzt um Licht-Schatten-Effekte und Reflektionen zu berechnen: Betrachtungswinkel, Oberflächenbeschaffenheit, Farbe, Lichtabsorbation, Oberflächenkrümung und Material des Objekts. Vieles davon wird bei Rasterization auch berücksichtigt aber nicht so genau. Das sind die Hauptvorteile von Raytracing gegen dem herkömmlichen Rasterization Rendering. Dies kommt mit einem Starken anstieg der benötigten Rechenleistung daher.

CGI Effekte in Filmen werden auch mit Raytracing berechnet.

Grafik zur Veranschaulichung:

 

 

Rasterization Rendering

Bei Rasterization Rendering kann man sich das ganze wie einen Drucker vorstellen der ein Bild (den Kameraausschnitt) von hinten nach vorne Druckt. Das Problem hier ist dass Objekte im Vordergrund natürlich Objekte im Hintergrund überlagern. Was dazu führen kann, dass Spiegelungen von Objekten im Hintergrund nicht in Betracht gezogen werden. So ist es z.B. ohne Trickserei der Entwickler mit Rasterization nicht möglich einen Spiegel Korrekt darzustellen. Vorteile sind aber dass durch diese simplere Methode des Renders die Rechenlast deutlich geringer ausfällt als bei Raytracing.

Was ich von dem Thema RTX halte?

Persönlich bin ich ja ein großer Freund von Innovationen im Bereich der Computer Hardware. Aber meiner Meinung nach finde ich dass der Hype um das Thema zu groß ist. Bis das ganze wirklich in vielen Spielen und mit akzeptablen Frameraten auf Einsteigerhardware läuft wird sicher noch eine gute Zeit dauern. Trotzdem finde ich, dass Nvidia hier in die richtige Richtung geht. Innovation ist immer etwas Gutes.

Spannend bleibt wie AMD auf das ganze reagieren wird. Da das Wort Raytracing bis jetzt noch in keiner einzigen Präsentation und Folie von ihnen vorgekommen ist. Man weiß aber, dass sie an diesem Thema Arbeiten.

 

PS: Wisst Ihr noch wer als erstes HBM Speicher in Grafikkarten eingebaut hat?

Keine Ahnung?

Es war AMD mit ihrer Fiji Architektur in den Fury Karten am 24.06.2015 . Und bis heute ist immer noch nicht Standard in Grafikkarten, nicht mal im High-End bereich. AMD setzt zwar bei ihren VEGA Karten auf HBM, Nvidia indessen besitzt keine einzige Karte in ihrem Consumer Sortiment die mit HBM Speicher ausgestattet ist. Sie setzen lieber auf Weiterentwicklungen des GDDR5 RAM‘s.

 

 

 

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