Die mögliche Zukunft der Echtzeit-3D-Grafik.
Raytracing ist eine Technik zum Berechnen von dreidimensionalen Bildern, die schon lange zum Erstellen von geränderten Videofilmen, wie beispielweise „Shrek„, verwendet wird.
Für normale Grafikkarten war dieses Verfahren bislang jedoch zu Aufwendig. Sie verwenden dafür bis heute eine als Rasterisierung bekannte Methode.
Hier ist eine Beschreibung dieser beiden Möglichkeiten der Bildsynthese.
Rasterisierung:
Es werden alle Dreiecke einer Szene nacheinander Durchgegangen.
Für jedes Dreieck werden die Pixel (zweidimensionale Bilschirmpunkte) innerhalb des Dreiecks gezeichnet. Zu jedem dieser Punkte wird dabei der Abstand des Punktes zur Kamera, der so genannte z-Wert, gespeichert. Und zwar im so genannten Z-Buffer.
Soll nun bei den noch folgenden Dreiecken ein Pixel an dieselbe Stelle gezeichnet werden, wird vorher überprüft, ob dessen z-Wert näher zur Kamera ist. Ist dies nicht der Fall, heißt das ja, dass er von einem zuvor gezeichneten Dreieck überdeckt wird. Der Pixel wird in diesem Fall also nicht gezeichnet.
So überdecken Dreiecke die näher an der Kamera sind welche, die in derselben Richtung weiter entfernt liegen. Genau wie in der Realität ein näheres Objekt, z.B. ein Baum, dahinter liegende Objekte verdeckt.
Raytracing:
Für jeden Bildschirmpunkt wird mathematisch ein Strahl (mit den Eigenschaften eines klassischen Lichtstrahls), in die Szene geschossen. Trifft dieser auf ein Dreieck bestimmt dieses den Pixel. Auch hier verdecken also nähere Objekte dahinter liegende, da der Strahl normalerweise ja nicht durch Objekte hindurchwandert.
Raytracing ist rechenintensiver als Rasterisierung, arbeitet dafür aber physikalisch korrekt, weswegen beispielsweise Spiegelungen und Brechungen viel einfacher und genauer sind. Zudem steigt bei komplexer werdenden Gittermodellen der Rechenaufwand nur logarithmisch an. Bei Rasterisierung hingegen steigt er linear.
Intels, für frühestens Ende 2009 angekündigte, Grafikkarte Larrabee ist aus modifizierten „Pentium I“-Prozessoren aufgebaut und soll sich daher besonders gut für Raytracing eigenen.
