Raytracing in Spielen VI: So werden Strahlen von GPUs beschleunigt (Update 1)
Besser eignet sich für solche Effekte aber die alternative Rendering-Methode Raytracing, bei der Lichtstrahlen aus der Kameraperspektive auf die einzelnen Pixel geschossen und darauf aufbauend Reflexionen, Streuungen oder Brechungen der Strahlen aufgezeichnet werden. Raytracing dient bereits seit langer Zeit der Darstellung von fotorealistischen Bildern. Es ist die prominenteste Methode bei CGI-Effekten für Spielfilme und „Computer-Aided Design“ .
Der fundamentale Algorithmus für Raytracing wurde 1980 von Turner Whitted auf der Konferenz Siggraph vorgestellt. Als Ausgangspunkt dient wie bei der Rasterisierung eine in Polygone zerlegte Szene. Der Algorithmus besteht aus einer Schleife, die im Optimalfall alle Pixel der Kameraperspektive durchzählt und je einen Primärstrahl aussendet. Bei einer Auflösung von 4K und 60 FPS sind das knapp 500 Millionen Primärstrahlen pro Sekunde.
Der erste Schritt ist derjenige, den Nvidia mithilfe seiner RT-Cores beschleunigt, wobei die Aufgabe vom Streaming-Multiprocessor an den RT-Core übergeben wird. Er nimmt in herkömmlichen Berechnungen am meisten Zeit in Anspruch, da die Komplexität mit steigender Anzahl Strahlen und Polygone jeweils proportional steigt.
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