Das Entwicklungsteam von Nvidia hat einen neuen Algorithmus entwickelt, der das Real-Time Path Tracing zwei- bis dreimal schneller machen soll, was zu einem besseren visuellen Erlebnis und einer robusteren Echtzeit-Pfadverfolgungsfunktion führt. Dies ermöglicht eine viel realistischere Darstellung der Interaktion von Bühnenlichtern mit Objekten, Charakteren und anderen Dingen sowie eine genauere und spektakulärere Darstellung von Reflexionen und Brechungen.
Der neue Algorithmus soll auf der ACM-Konferenz im Mai vorgestellt werden, aber unter ist bereits eine Demo verfügbar, die einen groben Eindruck von der zu erwartenden visuellen Welt vermittelt. Im Wesentlichen wurde die ReSTIR Path-Tracing-Technik verbessert, die als ReSTIR PT Enhanced auf den Markt kommt und durch verschiedene Optimierungen eine bis zu zwei- bis dreifache Leistungssteigerung ermöglichen wird. Vereinfacht ausgedrückt, vergleicht der Algorithmus jedes beleuchtete Pixel mit benachbarten Pixeln und früheren Frames, um festzustellen, welche Lichtmuster es wert sind, weiter verwendet zu werden, und verwendet diese Muster dann in jedem Bereich, in dem sie benötigt werden.
Da ein Spiel viele Lichtquellen enthalten kann und sich das Licht daher in viele Richtungen ausbreiten und auf viele Objekte einwirken kann, kann die Wiederverwendung von zuvor erstellten Lichtmustern viel unnötige Rechenarbeit einsparen, so dass das System effizienter arbeiten kann und die Grafik verbessert wird.
Die vollständige Pfadverfolgung ist daher sehr ressourcenintensiv, selbst wenn ReSTIR parallel dazu verwendet wird, so dass stattdessen andere Umwege genutzt werden, um die Leistungsanforderungen zu erfüllen und dennoch eine lohnende Investition in die Darstellung zu ermöglichen. Eine solche Alternative ist Lumen, das anstelle der vollständigen Pfadverfolgung für eine effektive globale Beleuchtung verwendet werden kann.
Als Ergebnis der Verbesserungen und Optimierungen fanden die Forscher heraus, dass die modifizierte Version von ReSTIR mit einer NVIDIA RTX™ 5880 Ada Generation Workstation-Grafikkarte eine 2,74-fache Beschleunigung erzielt, und wenn verschiedene Optionen zur Qualitätsverbesserung aktiviert sind, messen sie immer noch eine 2,3-fache Beschleunigung gegenüber dem ursprünglichen ReSTIR-Leistungsniveau. Die Version ReSTIR PT Enhanced reduziert außerdem die Anzahl der Bildfehler und des Farbrauschens und sorgt so für eine bessere Gesamtbildqualität. Durch die Vereinheitlichung der Handhabung von direkter und indirekter Beleuchtung wurde eine Gesamtbeschleunigung zwischen dem 2,08- und 3,05-fachen im Vergleich zur ursprünglichen ReSTIR-Technologie erreicht.
Den Forschern zufolge steht diese Verbesserung nun kurz vor der endgültigen Version, was auch bedeutet, dass wir einen Schritt näher an der weithin verfügbaren Path Tracing-Funktionalität sind, die die verfügbare Leistung effizienter nutzt und eine neue Stufe der Bildqualität darstellt. Das Potenzial dieser Innovation kann nicht nur in Spielen, sondern auch in anderen Anwendungen genutzt werden, zum Beispiel um lebensechtere Bilder zu erzeugen.
