Intel: Raytracing-Games kommen

Auf der Gamescom hat Intel im Interview mit Hartware.net den aktuellen Stand der Entwicklung von Raytracing für Spiele auf dem PC gezeigt. Raytracing-Spezialist Daniel Pohl von den Intel Labs in Kalifornien demonstrierte einige Effekte und zeigte, wie einfach diese zu implementieren sind. Spiele-Hersteller Crytek (Far Cry, Crysis) hatte auf der Game Developer Conference bereits verkündet, Raytracing für die nächste Grafikengine in Erwägung zu ziehen, und auch Epic (Unreal Engine) hat großes Interesse bekundet.

Raytracing ist grundlegend anders als die bisherige Technik der Rasterisierung. Beim Raytracing werden die das Auge des Betrachters treffenden Lichtstrahlen berechnet und manipuliert statt einzelner Bildelemente.
Inwieweit die Grafikchiparchitekturen von AMD und Nvidia dafür geeignet sind, wollte Pohl nicht kommentieren, aber man arbeite natürlich an einem Raytracer für Larrabee, Intels kommender Mehrkern-Architektur, die u.a. auch für Grafikchips bzw. -karten verwendet werden wird.
Besondere Effekte, die mit Rasterisierung gar nicht oder nur sehr umständlich und damit mit höherem Entwicklungs- sowie Rechenaufwand zu realisieren sind, sind z.B. Spiegelungen, farbiges, durchsichtiges Glas, Lichtbrechungen und damit Bildverzerrungen durch Glas und Wasser. So ist beispielsweise das Shaderprogramm für eine spiegelnde Oberfläche nur eine Zeile lang.
Besonders interessant und anschaulich ist ein kleiner, aber sehr realistischer und damit ein Spiel aufwertender Effekt ist die Spiegelung in einem auf ein Gewehr montiertes Zielfernrohr. Traditionell wird hier nur ein statisches und/oder verschwommenes Bild angezeigt. Mit Raytracing ist es sehr einfach, dort die hinter der Spielfigur liegende Gegend spiegeln zu lassen (siehe Bild 1 oben).
Nicht weniger beeindruckend sind die Lichtbrechungen. Farbiges Glas wird nun realistisch durchsichtig (siehe Bild mit Mühle und Glasflügeln). Durch dickeres oder mehrschichtiges Glas werden Objekte etwas verzerrt und versetzt (siehe Bild mit dem Panzer, Pfeil zeigt das durchs Glas sichtbare Objekt). Interessant ist die Geschichte des Bildes mit dem Blick von unter Wasser nach oben auf ein Flugobjekt. Erst ging man bei Intel von einem Darstellungsfehler des Raytracers aus, aber das Gegenteil ist der Fall: Genauso sieht es nun mal aus, wenn man unter Wasser nach oben schaut. Die Raytracing-Algorithmen haben die Natur in diesem Fall korrekt nachgebildet.

Daniel Pohl war es leider nicht erlaubt, die gezeigten Videos und Bilder herauszugeben, deshalb müssen wir uns vorerst mit den abfotografierten Screenshots zufrieden geben.

Noch etwas zur Leistung des Raytracers: Die Berechnungen wurden komplett auf Prozessoren durchgeführt, ein Grafikchip ist nicht im Spiel. Der Raytracer skaliert enorm mit der Anzahl der Kerne. Werden acht Kerne (zwei Quad-Core Nehalem CPUs) verwendet, ist der Raytracer rund siebenmal schneller als mit nur einem Kern. Aktiviert man zusätzlich Hyper-Threading, erhöht sich der Leistungsgewinn nochmal etwas – auf etwa neunmal.

Quelle: Eigene