Unreal Engine 4 mit NVIDIA VXGI und WaveWorks erneut demonstriert

Mit VXGI versucht NVIDIA den Spagat zwischen echtem Raytracing und einer möglichst realistischen Beleuchtungssimulation, die zumindest Ansätze von echtem Raytracing verwendet. VXGI steht für Voxel Global Illumination und wurde erstmals mit der Einführung der zweiten Maxwell-Architektur bzw. der GeForce GTX 980 und GTX 970 im September 2014 präsentiert.

Ein komplettes Raytracing, also die Nachverfolgung und Berechnung beliebig vieler Lichtstrahlen, ist das angestrebte Endziel einer jeden Beleuchtungstechnik. Bis dies in den aktuellen Auflösungen allerdings möglich sein wird, werden noch einige Jahre vergehen, da die Hardwareanforderungen enorm sind. Als Zwischenschritt hat NVIDIA VXGI entwickelt, welches auf den drei neuen Karten mit "Maxwell"-Architektur der zweiten Generation bereits lauffähig ist. VXGI beschreibt eine dynamische Berechnung eines Szenarios mit der Einbeziehung einer Reflexion einer direkten und indirekten Lichtquelle sowie von vorherigen Reflexion und diffuser Beleuchtung. Wie genau dies funktioniert, erfährt man im dazugehörigen Artikel zur "Maxwell"-Architektur mit zahlreichen Illustrationen der Render-Technik.

Eine erste Adaption der Technik, die einmal Teil der GameWorks-API werden soll bzw. schon ist, wurde auf Basis der Unreal Engine 4 entwickelt. Die Apollo-11-Lunar-Landing-Demo kann von jedermann heruntergeladen und ausprobiert werden. Inzwischen beschäftigen sich aber mehr und mehr Entwickler mit VXGI und in ein paar Jahren soll diese neue Beleuchtungstechnik eine breite Anwendung finden. Imposant ist beispielsweise die Integration von VXGI als Teil der Cave-Demo in der Unreal Engine 4.

Auf Youtube hat Nejc Lešek ein Video veröffentlicht, welches die Integration von VXGI und WaveWorks aus dem GameWorks-API-Paket zeigt. Das Video steht in 1440p zur Verfügung, allerdings sorgt die Komprimierung von Youtube nicht gerade dafür, dass die Qualität hinzugewinnt. Weniger die 3D-Objekte und Texturen sollten dabei im Fokus stehen, sondern vielmehr die Beleuchtung und diese ist imposant. Vielfach hat sich das Auge an eine eigentliche falsche Ausleuchtung von 3D-Szenen in Spielen gewöhnt. Doch in Wirklichkeit kommt es vielfach zu extrem hellen Punkten und auch extrem dunklen Stellen – diese werden in aktuellen Beleuchtungstechnologien meist weniger bedacht. VXGI macht eine sehr realitätsnahe Ausleuchtung möglich, welche derzeit über Raytracing realisiert werden kann.

Derzeit hat noch kein Spielentwickler eine Integration von VXGI zugesagt. Als Teil der Unreal Engine 4 und GameWorks dürfte eine Umsetzung nicht allzu schwierig sein, allerdings ist die Technik derart auf die Maxwell-Architektur von NVIDIA hin ausgerichtet, dass Besitzer einer AMD-Grafikkarten wohl in die Röhre schauen würden.