Raytracing vs Pathtracing: Wo liegen die Unterschiede?

Raytracing erlaubt in modernen Spielen die Berechnung von Schatten und Reflexionen in Echtzeit, was für eine detailreichere und realistische Darstellung sorgt. Daher ist es ein beliebtes Mittel geworden, um die grafische Qualität von kommenden Videospiel-Veröffentlichungen anzupreisen.

Dabei ist Raytracing fast schon ein alter Hase. Mittlerweile gibt es eine neue Grafiktechnologie, die in aller Munde ist: das Pathtracing. Was sich hinter dem Begriff verbirgt und wo die Unterschiede liegen, lesen Sie in diesem Artikel.

Raytracing vs Pathtracing: Was ist der Unterschied?

Wie bei Raytracing, handelt es sich auch bei Pathtracing um eine fortschrittliche Rendering-Technik von Nvidia für die grafische Darstellung von Spielen. Mit dem Unterschied, dass Pathtracing noch komplexere und realistischere Berechnungen ermöglicht – und entsprechend deutlich hardwarehungriger ausfällt.

Während beim Raytracing einzelne Lichtstrahlen simuliert und diese von einem Ausgangspunkt zu einem Zielpunkt verfolgt werden, werden diese Strahlen beim Pathtracing vervielfältigt. Das Ergebnis ist eine Simulation des Lichtes in einer gesamten Szene.

Dadurch werden noch realistischere Reflexionen, physikalisch korrekte Schatten und eine dynamische, globale Beleuchtung für sämtliche Objekte ermöglicht. Kurz gesagt erfolgt die gesamte grafische Darstellung mithilfe der Strahlenverfolgung in Echtzeit.

Pathtracing baut also als fortschrittlichere Technologie auf Raytracing auf und wird daher seitens Nvidia auch als „Full ray tracing“ bezeichnet, um die Überlegenheit hervorzuheben.

Die Spieleschmiede Epic Games strebt mit ihrer Unreal Engine 5 und dem eingebauten "Path Tracer" übrigens ähnliche Sprünge in der Qualität von Spielegrafik an. Daher ist davon auszugehen, dass kommende Spieletitel, die die fortschrittliche Engine verwenden, auch Pathtracing nutzen werden.

Interessant: Während Technologien wie Raytracing und Pathtracing im Gaming-Segment noch recht jung sind, haben Sie im Filmsektor bereits eine vergleichsweise lange Tradition. Der Animationsfilm „Das große Krabbeln“ aus dem Jahr 1998 war einer der ersten, der Raytracing-Effekte einsetzte. „Monster House“ aus dem Jahr 2006 war der erste Animationsfilm, der vollständig auf Pathtracing-Effekte setzte.

Pathtracing mit hohen Hardwareanforderungen

Da Pathtracing noch komplexere Berechnungen in Echtzeit durchführt als Raytracing, fallen die Anforderungen an die Hardware noch höher aus. Nvidia selbst bezeichnet die Technologie als „extrem GPU-intensiv“.

Wie hoch die Anforderungen genau ausfallen, hängt von dem jeweiligen Spiel ab. Grundvoraussetzung ist zum aktuellen Zeitpunkt immer eine Nvidia GeForce RTX-Grafikkarte samt des darin verbauten Turing-Pixelbeschleunigers, der Raytracing-Effekte erst möglich macht.

Während „Quake II RTX“ sich noch recht genügsam gibt und bereits mit einer GeForce RTX 2060 in neuem Pathtracing-Glanz erstrahlt, setzen aktuellere Spiele bereits mindestens eine RTX 3080 oder gar die neue GeForce RTX-4000er-Grafikkarten voraus.

Welche Spiele unterstützen bereits Pathtracing?

Während sich die Raytracing-Technologie im Gaming-Bereich bereits seit Jahren bewährt hat und die Liste der Raytracing-Spiele fast täglich wächst, steckt Pathtracing aktuell noch in den Kinderschuhen.

Zum aktuellen Zeitpunkt, Ende April 2023, gibt es gerade einmal vier Titel, die Pathtracing beziehungsweise Full Raytracing unterstützen.

Auf die ersten Pathtracing-Gehversuche in Form des Remakes „Quake II RTX“ ließ Nvidia das Raytracing-Upgrade „Minecraft with RTX“ des ikonischen Aufbauspiels folgen. Im Dezember 2022 folgte die grafisch überarbeitete Neuauflage des Puzzle-Shooters „Portal with RTX“.

Das vierte, neueste und gleichzeitig beeindruckendste Pathtracing-Spiel ist das Science-Fiction-Rollenspiel „Cyberpunk 2077“ aus dem Hause CD Projekt RED. Seit dem 11. April 2023 verfügt das Spiel über den sogenannten „Ray Tracing Overdrive Modus“, der die Neonlicht-durchfluteten Straßen von Night City in fortschrittliche Pathtracing-Effekte hüllt.

Dabei handelt es sich also um die erste Implementierung der Technologie in ein modernes und grafisch aufwendiges Spiel. Auf dem eigenen Blog verrät Nvidia, wie GPU-intensiv Pathtracing wirklich ist:

Eine Grafikkarte der GeForce RTX 4000er-Generation samt DLSS 3 ist Pflicht. Wer nicht darüber verfügt oder einen Gaming-PC nicht aufrüsten will, kann die neuen visuellen Effekte auch über den Spiele-Streamingservice Geforce Now Ultimate genießen. Denn seit der Ankündigung im Rahmen der CES 2023 setzt die höchste Stufe des Abonnements auf eine GeForce RTX 4080.