Jeder hat schon Raytracing gesehen
Wer einen IKEA-Katalog in Händen hält, der schaut fast ausschliesslich auf computergenerierte Bilder. Das ist kaum zu glauben, oder? So überzeugend wirken diese vermeintlichen Fotos auch, da sie mit Raytracing gerendert wurden, was glaubwürdige Reflexionen und Lichtstimmungen ermöglicht. Auch zahlreiche moderne Animationsfilmstudios greifen auf die Technik zurück. Unter anderem Pixar: Nicht ganz von Anfang an, aber seit „Cars“ und „Monsters University“. Bis dahin hatten die Filmemacher Licht- und Schattenbereiche manuell gesetzt – nicht anders als Videospielentwickler. Für das neue Prozedere haben die Trickkünstler des Studios die hauseigene Grafiksoftware Render Man in grossen Teilen umbauen und die Rechenzentren aufstocken müssen. Denn Raytracing verlangt nicht nur enorme Rechenkraft, sondern auch viel Speicher, der vorhanden sein und von der Software gemanaged werden muss.
„Es waren Monate an Arbeit und wir sind sehr stolz auf unsere Entwickler“, hatte Jean-Claude Kalache von Pixar gesagt. „Es ging für uns darum, das Licht so funktionieren zu lassen, wie es das wirklich tut – draussen in der Realität. Denn die Wirklichkeit kann das mit der Beleuchtung eben echt toll.“ Das Ergebnis sei, dass jedes einzelne Bild in den Pixarfilmen, die das Raytracing nutzen, nun weniger eine einfache Computergrafik sei, sondern vielmehr ein Foto aus einer digitalen Szenerie. Aber auch andere Film- und Special-Effects-Studios nutzen Raytracing seit Jahren: Die Reflexionen auf der Rüstung von Iron Man, dem Schild von Captain America und die finsteren Häuserschluchten in „Blade Runner 2049“ erscheinen so realistisch, weil sie von digitalen Lichtstrahlen durchdrungen sind.
Für „Monsters University“ rechneten 2.000 Computer mit 24.000 Kernen und je 96 Gigabyte RAM insgesamt 100 Millionen CPU-Stunden. Denn pro Szene gibt es in dem Animationsfilm zwischen 300 und 500 direkte und indirekte Lichtquellen, die die unter anderem die 5,5 Million Haare des Kuschelmonsters Sully beleuchten. Dabei läuft der Prozess nicht in Echtzeit ab, sondern berechnet fertige Bilder, die letztlich einen Film ergeben. Da fragt sich: Wie soll das in Echtzeit funktionieren – und dann noch in einem Computerspiel, das auf einem Heimcomputer oder einer Konsole ablaufen soll? Dennoch: Tatsächlich ist Raytracing auch in Videospielen nicht so neu, sondern hat durchaus eine erstaunlich lange Geschichte. Denn die Möglichkeit, Videospielwelten mit digitalen Lichtstrahlen optisch realer zu gestalten, weckte schon recht früh Begehrlichkeiten.