[PLUS] Mit Core i9-9900KS, Ryzen 9 3900X und mehr: Wie viel CPU-Leistung kostet Raytracing?
PCGH Plus: Nicht nur die Grafikkarte wird bei der Berechnung von Raytracing gefordert. Wir testen die Auswirkungen der hübschen Lichtsimulation auf die CPU (Core i9-9900KS, Ryzen 9 3900X, Core i7-5775c, Ryzen 5 2600X) in vier Spielen (Battlefield 5, Metro Exodus, Control, Shadow of the Tomb Raider). Der Artikel stammt aus PC Games Hardware 02/2020.
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Prozessor-Raytracing
Nvidia hat Raytracing mit dem Launch der RTX-Grafikkarten im Herbst 2018 salonfähig gemacht. Raytracing ist ein auf der Aussendung von Strahlen basierender Algorithmus zur Verdeckungsberechnung, also zur Ermittlung der Sichtbarkeit von dreidimensionalen Objekten von einem bestimmten Punkt im Raum aus. Ebenfalls bezeichnet man damit mehrere Erweiterungen dieses grundlegenden Verfahrens, die den weiteren Weg von Strahlen nach dem Auftreffen auf Oberflächen berechnen. Die Technik existiert bereits seit 1963 und wurde schon oft für einfache Lichtberechnungen, auch Raycasting genannt, in frühen 3D-Spielen genutzt. Im Grunde besteht eine 3D-Szene aus Polygonen, den Parametern für die lokalen Beleuchtungsmodelle und den Lichtquellen selbst.
Daneben wird beim Raytracing auch die Position eines Augpunktes sowie einer Bildebene angegeben, die zusammen die Perspektive angeben, aus der die Szene betrachtet wird. Der Augpunkt ist ein Punkt im Raum, der der Position einer virtuellen Kamera oder eines allgemeinen Beobachters entspricht. Die Bildebene ist ein virtuelles Rechteck, das sich in einiger Entfernung zum Augpunkt befindet. Sie ist die dreidimensionale Entsprechung des zu rendernden Rasterbildes im Raum. Rasterförmig verteilte Punkte auf der Bildebene entsprechen den Pixeln des zu erzeugenden Rasterbildes. Vom Augpunkt wird nun ein Strahl ausgesendet. Es wird für jedes Pixel die Richtung des Strahls berechnet, der vom Augpunkt aus zum entsprechenden Pixel der Bildebene weist. Das Prinzip ähnelt dem einer Lochkamera, nur das Bildebene und Augpunkt vertauscht sind. Da die Strahlen nicht wie in der Natur von den Lichtquellen, sondern vom Augpunkt ausgehen, spricht man auch von "Backward Ray Tracing".
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Folgende Produkte finden Sie im Test:
- Tests mit vier CPUs: Core i9-9900KS, Ryzen 9 3900X, Core i7-5775c, Ryzen 5 2600X
- Grafikkarte: Geforce RTX 2080 Ti OC
- 4 Spiele: Battlefield 5, Metro Exodus, Control, Shadow of the Tomb Raider
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