Eurographics 2009: Tech-Session Ray Tracing vs. Rasterisierung

Direkt im Anschluss an die Larrabee-Session von Mat Pharr war Manfred Ernst an der Reihe, um über das Thema Ray Tracing zu referieren. Am Anfang zeigte Manfred eine angepasste Quake Wars-Demo, die nicht auf Basis der klassischen Rasterisierung generiert wird, sondern mithilfe von Ray Tracing. Sehr beeindruckend!

Ray Tracing zeichnet sich durch vier wesentliche Aspekte aus: Flexibilität, Qualität, Einfachheit und Robustheit.

Flexibilität: Auf Basis der Rasterisierung lassen sich unterschiedliche Perspektiven nur mit viel Aufwand darstellen. Vor allem dann, wenn die Zahl der darzustellenden Datenobjekte sehr groß ist. Ray Tracing ist hierfür viel besser geeignet. Aber: Rasterisierung ist schneller als Ray Tracing. Daher ist für akzeptables Ray Tracing leistungsfähige Hardware notwendig.

Qualität: Die erzielbare Bildqualität ist mit Ray Tracing deutlich höher als mit Rasterisierung. Dies betrifft vor allem Schatten, spiegelnde Flächen wie Wasseroberflächen etc. Doch wer braucht diesen Level an realistischer Bildqualität? Nun, vor allem Architekten, Produktdesigner, Animationsfilmer und natürlich Spieleentwickler.

Einfachheit: Die Implementierung einer Rasterisierung-Engine ist im Vergleich zu Ray Tracing deutlich einfacher, aber bei der Programmierung neuer Effekte haben Ray Tracer große Vorteile. So lassen sich bestehende und neue Shader-Effekte mit weniger Programmierzeilen in eine 3D-Anwendung implementieren.

Robustheit: Rasterisierungs-Implementierung sind meist nicht robust genug. Vor allem die Zunahme verschiedener Effekte innerhalb einer Szene überfordert Rasterisierungs-Engines zusehend. Dieses Problem lässt sich mit Ray Tracing recht einfach lösen. Das geht allerdings mit großen Anstregungen hinsichtlich der Render-Engines einher. Denn eines ist klar: Robuste 3D-Engines sind äußerst wichtig, da gerade beim Erstellen von 3D-Szenen etc. viel Zeit und damit viel Geld aufgewendet wird.