World of Tanks: Raytracing per Intels Embree-Bibliothek

Wargaming hat Raytracing-Schatten in die Engine von World of Tanks integriert. Die BVH-Struktur wird mit Intels Embree-Bibliothek angelegt, für Halbschatten nutzen die Entwickler einen Denoising-Algorithmus.

Artikel veröffentlicht am 16. Oktober 2019, 12:25 Uhr, Marc Sauter

Panzer-Modell mit BVH-Struktur (Bild: Wargaming)

Im September 2019 hatte Wargaming angekündigt, Raytracing-Schatten in World of Tanks einzubauen, die auf jeder Grafikkarte laufen. Mittlerweile steht ein aktualisierter Benchmark bereit und die Entwickler erläutern, wie die Raytracing-Schatten umgesetzt werden. Mindestvoraussetzung ist eine DirectX-11-Karte, eine Hardwarebeschleunigung wie die RT-Cores einer Geforce RTX ist für die gewählte Implementierung nicht notwendig.

Wargaming arbeitet mit Intel zusammen und verwendet dessen Embree-Bibliothek, eine Sammlung von Raytracing-Kerneln. Statt den Shadern der Grafikkarte berechnet der Prozessor die BVH (Bounding Volume Hierarchy) auf allen verfügbaren Kernen: Die Beschleunigungsstruktur verschachtelt eine Handvoll Polygone in einem Quader, der dann mit anderen zusammengefasst wird, bis am Schluss für einen Panzer nur noch einige wenige dieser Boxen übrig bleiben.

Für die von der Sonne ausgehenden Strahlen muss nicht mehr aufwendig geprüft werden, ob diese ein Polygon treffen - stattdessen wird zeitsparend die BVH eingesetzt. Die per ALUs berechnete Schnittpunktprüfung pro Panzer reduziert sich somit von etwa 50.000 auf nur noch rund 25. Die Erstellung der Baumstruktur für 30 Fahrzeuge soll durchschnittlich gerade einmal 1,5 ms benötigen. Ohne Embree und auf einem Kern seien es satte 8 ms.

Für Halbschatten (Penumbra) und vom Objekt aus gesehen weich auslaufende Schatten (Contact Hardening Shadows) reicht ein Strahl pro Pixel nicht aus, mehr Strahlen hingegen kosten zu viel Leistung. Also variiert Wargaming die Position der Lichtquellenpunkte, das so erzeugte Rauschen wird mit einem Denoising-Algorithmus abgemildert. Das Resultat soll 8 oder 16 Strahlen pro Pixel nahekommen.

Maximales Raytracing kostet laut dem Encore-RT-Benchmark grob ein Drittel der Framerate, das zeigt unser Kurztest mit einem Ryzen 7 3700X und einer Geforce RTX 2080 Super. Wann genau das eigentliche Spiel mit Raytracing-Schatten gepatcht wird, sagte Wargaming nicht - es soll aber "bald" so weit sein.