Raytracing simuliert den Weg einzelner Lichtstrahlen durch eine virtuelle Szene und erzeugt dadurch realistische Schatten, Spiegelungen und Lichtbrechungen. Microsoft stellte die Schnittstelle DirectX Raytracing (DXR) am 19. März 2018 vor und brachte die Technik damit erstmals in den Kontext von Echtzeitspielen auf handelsüblicher PC-Hardware.
Die Grundidee ist deutlich älter als der Name vermuten lässt. Schon Maler der Renaissance nutzten vergleichbare geometrische Prinzipien, um Licht und Schatten korrekt darzustellen. Ein Wettbewerb aus dem Jahr 1987 zeigte, wie kompakt sich Raytracing-Algorithmen umsetzen lassen. Bis heute passen optimierte Varianten in den nur 512 Byte kleinen Bootsektor einer Festplatte.
Rechenaufwand und Hardware
Für jedes Pixel eines Bildes verfolgt Raytracing einen oder mehrere Lichtstrahlen zurück bis zu ihrer Quelle. Bei Reflexionen, Streuung und mehreren Lichtquellen vervielfacht sich die Rechenlast schnell. Ohne dedizierte Recheneinheiten läuft Raytracing deshalb kaum in Echtzeit mit spielbaren Bildwiederholraten.
Auf Konsolen setzte Microsoft die Technik mit der Xbox Series X und Series S um. Microsoft beschreibt die Konsolen als erste Xbox-Generation mit hardwarebeschleunigtem DirectX Raytracing. Auf dem PC brachte Nvidia mit der GeForce-RTX-Serie 2018 die ersten Grafikkarten mit dedizierten RT-Kernen für Endkunden auf den Markt.
Nutzen für Spiele und Filme
In Spielen verbessert Raytracing vor allem Reflexionen auf glänzenden Oberflächen, weiche Schatten und die Darstellung durchscheinender Materialien. Bei computeranimierten Filmen ist die Technik längst Standard, weil dort keine Bildrate in Echtzeit eingehalten werden muss.