Cyberpunk 2077: Raytracing-Unterstützung und DLSS 2.0 auf dem PC

Bei der heutigen News-Wire-Präsentation von Cyberpunk 2077 haben CD Projekt Red und Nvidia auch weitere Details zur Raytracing-Unterstützung und zur Nutzung von DLSS 2.0 verraten. Demnach werden in dem Rollenspiel drei Grafik-Features mit DXR Raytracing realisiert: Umgebungsverdeckung (Ambient Occlusion), diffuse Beleuchtung (Diffuse Illumination) und Schatten. Reflexionen werden auch via Raytracing realisiert, waren in der aktuellen Preview-Version aber nicht implementiert.

Diffuse Beleuchtung bedeutet, dass ein Objekt von mehreren Richtungen beleuchtet wird und nicht vorwiegend aus einer einzigen Richtung. Bei Cyberpunk 2077 soll speziell der Lichteinfall vom Himmel als auch von anderen Licht emittierenden (verschiedenen) Oberflächen realisiert werden – etwas, was mit traditionellen Rendering-Techniken schwierig zu erreichen ist.

In der Preview-Version von Cyberpunk 2077 wurden die gerichteten Schatten von Sonne und Mond mit Raytracing berechnet. Laut Entwickler sollen diese Schatten physikalisch genau sein und die Lichtstreuung durch Wolken berücksichtigen. In der finalen Version kann die Schattenberechnung unter Umständen noch auf andere Lichtquellen übertragen werden – je nach Notwendigkeit.

Ambient Occlusion als Schattierungs- und Rendering-Technik berechnet, wie stark die Elemente einer Szene dem Umgebungslicht ausgesetzt sind – und ob manche Objekte den Lichteinfall verdecken und dadurch Schatten erzeugen. Geschützte oder abgeschlossene Bereiche (je nach Verfügbarkeit der Lichtquelle) werden so verdunkelt und können den Gesamtton des gerenderten Bildes verbessern. In Cyberpunk 2077 werden so lokale Schatteneffekte von lokalen Lichtquellen erstellt.

[GUI_600SCREENSHOT(setid=88672,id=92617770,linktext=Umgebungsverdeckung: Objekte verdecken andere Objekte)]
Im Cyberpunk 2077 werden Raytracing-Reflexionen auf allen Oberflächen verwendet, sofern diese Licht reflektieren können. Sie sind sowohl auf undurchsichtigen als auch auf transparenten Objekten vorhanden, um zu simulieren, wie Licht von glänzenden und metallischen Oberflächen reflektiert wird, dazu gehören glatte natürliche Spiegel (Fensterglas), aber auch rauere Oberflächen wie gebürstetes Metall. Im Gegensatz zu Screen-Space-Techniken, die nur das reflektieren können, was auf dem Bildschirm zu sehen ist, können Raytracing-Reflexionen die gesamte Szene um die Figur herum darstellen und Objekte erfassen, die sich außerhalb des Kamerasichtfelds befinden oder von der Kamera abgewandt sind.

[GUI_600SCREENSHOT(setid=88672,id=92617771,linktext=Beispiel für Reflexionen und diffuse Beleuchtung)]
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DLSS 2.0 ist eine KI-gestützte Upscaling-Methode, die hauptsächlich für höhere Bildwiederholraten bei hohen Grafikqualitätseinstellungen (oftmals mit Raytracing) sorgen soll. Bei dem Upscaling-Verfahren werden z.B. nativ in 1080p gerenderte Szenen mit KI-Unterstützung auf 1440p oder 4K hochskaliert. Die Hochskalierung und die Kantenglättung (Anti-Aliasing) übernimmt ein speziell trainiertes System auf Basis von künstlicher Intelligenz mit neuronalen Netzwerken, welches die Hochskalierung (vereinfacht gesagt) anhand von sehr großen Ausgangsbildern (Super Sampling) erlernt hat. Zusätzlich kommen temporale Bild-Zusammensetzungsmethoden (Informationen aus den vorherigen Bildern; Pixel-Bewegungsvektoren) zum Einsatz, die für eine höhere Bildschärfe und eine höhere Schärfestabilität von Bild von Bild sorgen sollen. Im Gegensatz zu der ersten DLSS-Version sind die Qualitätsunterschiede (Flackern, Artefakte etc.) zwischen dem nativen Renderer und der hochskalierten Version deutlich verringert worden. Oftmals wird DLSS 2.0 in Verbindung mit aufwändigen Raytracing- oder Pathtracing-Anwendungen eingesetzt, da die Performance-Einbußen durch die aufwändigen Raytracing-Berechnungen auf niedrigeren (nativen) Auflösungen nicht so stark ausfallen. DLSS 2.0 ist aktuell in Wolfenstein: Youngblood, MechWarrior 5: Mercenaries, Deliver us the Moon, Minecraft RTX (Beta) und Control verfügbar. Weitere Details findet ihr hier.