Raytracing in Metro Exodus – Der direkte Vergleich

In diesem Artikel widmen wir uns ganz dem Thema Raytracing in Metro Exodus.

Viele werden sicher bemerkt haben, dass die neuen Nvidia Karten nicht mehr GTX im Namen stehen haben. Denn RTX findet Einzug in die heimische Zockerumgebung und Nvidia verspricht sich so viel von der RTX Technik, dass man sogar eine lange Ära und Tradition der GTX Serie bricht. Doch wofür steht RTX, also Raytracing überhaupt? Mit der neuen RTX, also Raytracing-Funktion können Grafiken, Effekte in Echtzeit berechnen. Diese Technologie sorgt also dafür, dass man im Grunde eine realistische Simulation von Licht und damit den entstehenden Schatten, sowie die Reflexionen mit Raytracing direkt in Echtzeit beim zocken berechnen kann. Wie gut das Ganze in ferner Zukunft funktionieren wird, kann man nach aktuellen Stand nur vermuten, denn aktuell gibt es nur Battlefield V und Metro Exodus, welche die neue Technologie unterstützen. Für Shadow of the Tomb Raider, könnte aber schon bald ein Patch kommen.

Wir haben für euch zwei Videos und eine Reihe von Bildern in diesem Artikel untergebracht um die Thematik Raytracing in Metro Exodus ein wenig näher zu bringen. Es gibt viele Bereiche im Spiel, wo man die Unterschiede deutlich erkennt und dann gibt es wieder Bereiche, wo dies nicht direkt auf dem ersten Blick zu erkennen ist.

Raytracing ist eine extrem fortschrittliche Technologie mit der man naturgetreu, Licht und Schatteneffekte in einem Bild darstellen kann. Ultrarealistische Lichteffekte werden das Zeitalter des Gamings revolutionieren. Raytracing berechnet hierzu den Weg des Lichts und verfolgt diesen Strahl um dann anschließend zu simulieren wie das Licht mit den Objekten in einer Szene interagieren muss.

So soll sichergestellt werden, das Schatten, Licht und Reflexionen naturgetreu dargestellt werden können. Dieser Algorithmus berücksichtigt hier auch, wo die einzelnen Lichtstrahlen auftreffen, und berechnet dann in Echtzeit, wie sich die Lichtstrahlen auf Objekt „X“ verhalten.

Raytracing soll dafür sorgen, das wir beim Gaming in Genuss des menschlichen Auges kommen, denn das menschliche Auge ist in der Lage, Licht, Schatten und Reflexionen perfekt zu verarbeiten. In Videospielen gelang dies bisher nicht, jedenfalls nicht in Echtzeit.

Kurz gesagt, Raytracing ist in der Lage, indirektes Licht, das über Ecken reflektiert wird darzustellen. Die Zukunft für uns Spieler könnte sich also im positiven Sinne verändern.

Im ersten Video zeigen wir euch diverse Ausschnitte aus den Cutscenes von Metro Exodus. Den Ton der Cutscenes, haben wir bezüglich von Spoileralarm entfernt. Hier bekommt man einen kleinen Einblick in die Unterschiede von Raytracing aktiv oder nicht aktiv.

Das zweite Video dient als Vergleich von diversen Ingame Bildaufnahmen, falls ihr nun nicht die Lust habt, euch unten durch die 70 Bilder zu klicken, so schaut doch einfach das zweite Video. Hier sieht man in einigen Arealen deutlich wie Raytracing das Spiel verändert. Aber es gibt auch Bilder wo dieser Unterschied kaum zu erkennen ist. Das liegt einfach daran, dass dort keine Sonnenstrahlen zum Einsatz kommen.

Beim ersten Bildvergleich ohne und mit Raytracing haben wir oben recht mittig eine Lichtquelle die nach links in die Kanalisation scheint und ohne Raytracing ist das Areal recht gleichmäßig ausgeleuchtet. Mit aktivierten Raytracing wird die rechte Seite dunkler, da dort kein Licht ankommt und es in der Szene auch keine Objekte gibt, die das Licht auf die rechte Seite spiegeln könnten.

Auch im zweiten Bildvergleich haben wir wieder mittig vor uns eine Lichtquelle, die das Licht eher nach links strahlt. Auf dem Bild ohne Raytracing ist wieder gewohnt alles relativ gleich ausgeleuchtet, doch dies ändert sich wieder mit aktivierten Raytracing. Auf der rechten Seite, sieht man das an den Rohren sehr deutlich, wie sich Raytracing hier bemerkbar macht.

Im dritten Bild befinden wir uns in einem Zugwaggon, der sich unterirdisch befindet und nicht viel Licht hineinlässt. Auch hier befindet sich die Lichtquelle wieder direkt vor uns und ohne Raytracing wirkt der Zugwaggon schon recht künstlich beleuchtet aus, denn im echten Leben, würde das ganze Zugabteil nicht so stark ausgeleuchtet sein, wenn es nur eine kleine Lichtquelle am Ende des Zugabteils gibt. Dies sieht man dann auch wieder direkt, wenn man Raytracing zuschaltet. Der hintere Sichtbereich bleibt nahezu identisch ausgeleuchtet und wird dann immer dunkler.

Im vierten Vergleich befindet sich die Lichtquelle leicht links über uns und leuchtet ohne Raytracing auch die untere linke Ecke etwas aus. Mit aktivierten Raytracing ist dies nicht der Fall, denn das Licht kommt laut dem Algorithmus dort nicht an. Auch an den Schatten mittig auf dem Boden vor uns, sieht man den Effekt von Raytracing ganz gut.

Im fünften Vergleich sind wir zum ersten Mal in einem Außenareal von Metro Exodus unterwegs und sehen hier eine ziemlich zerstörte Stadt. Egal wo man hinschaut, alles scheint gleichmäßig ausgeleuchtet zu sein, auch Bereichee, die eigentlich einen großen Schatten werfen müssten. Denn die zerstörten Bauten sind teils sehr hoch und da fragt man sich doch direkt, wie viele der Bereiche so gut ausgeleuchtet sein können. Schaltet man nun Raytracing dazu, sehen wir einen Unterschiedd, der es in sich hat, man könnte schon fast meinen, ein Unterschied wie Tag und Nacht. Gerade auf der rechten Seite sieht man das perfekte Zusammenspiel von ankommenden Licht und den entstandenen Schattenflächen.

Wir befinden uns noch immer im gleichen Außenareal nur ein paar Meter weiter. Auch hier sieht man wieder deutlich wie Raytracing gerade im Bereich vom Schatten agiert, denn hier wird exakt berechnet wo genau überall noch Lichtstrahlen ankommen und zum Beispiel von dem sandfarbenen Gemäuer noch weitergeleitet wird.

Viel Schnee gibt es hier in jedem Fall und ohne Raytracing schaut das alles ein wenig lieblos aus. Doch schaltet man Raytracing an, so erstrahlt alles wie es sich gehört und zusätzlich sehen die Schatten einfach noch ein Ticken realistischer aus. Dies seht ihr am besten bei den ganzen kaputten Fahrzeugen.

Und wieder einmal befinden wir uns in einem Zugwaggon, doch dieses Mal, steht dieser in einem Außenareal und bietet so mit viele Fenster wo nun auch Licht hereinscheinen kann. Die Lichtquelle befindet sich auch hier wieder auf der linken Seite des Zugwaggons. Ohne Raytracing ist wieder alles sehr gut ausgeleuchtet. Mit aktivierten Raytracing, werden gerade die oberen Bereiche im Waggon nicht mehr so stark ausgeleuchtet, was auch eher der Realität entspricht. Dafür wird der Boden etwas heller, da die Sonne auf die rostigen Stellen vom Waggon auftritt und so ein wenig Licht weitergeleitet wird.

In diesem Vergleichsbild befinden wir uns in einer zerstörten und heruntergekommenen Behausung, wo das Dach zum Teil kaputt ist. Durch das kaputte Dach schimmern die Sonnenstrahlen herein und dennoch sieht es merkwürdig aus, denn ohne Raytracing schaut es extrem gekünstelt aus. Dies wird direkt ersichtlich, wenn man sich das Bild mit Raytracing anschaut. Hier wirkt alles ein wenig realistischer von der Ausleuchtung und von den Schatten her.

Wir befinden uns einem Turm einer der ersten Missionen und hier scheint die Sonne von allen Seiten in den Turm, mit Ausnahme der Seite, an der wir uns befinden. So ist ohne Raytracing wieder alles gleich ausgeleuchtet und so bald man Raytracing aktiviert, ändert sich dies schlagartig. Denn die Wand vor uns, also links und rechts der Bereich vom großen Fenster ist mit aktivierten Raytracing viel dunkler, da sich dort eine Schattenseite befindet. Wie bereits erwähnt befindet sich hinter uns kein Fenster, so mit ist dies die der logische Schritt für Raytracing.

Ein sehr schönes Beispiel haben wir mit dem folgenden Bild. Zum einen haben wir mittig von oben eine kleine Sonnenquelle und zum anderen, befindet sich viele Lichtquelle in Form von Feuerlampen in diesem Bereich. Ohne Raytracing wird nur durch das Feuer der Lampen der Raum so enorm ausgeleuchtet, dass das Licht von oben gar keine Rolle spielt. Schaltet man Raytracing hinzu, sieht man von oben im mittleren Bereich des Bildes die Lichtquelle und auch das Feuer, hat nicht mehr die Kraft, den Raum so enorm zu beleuchten, wie es ohne Raytracing der Fall war. Und der der mal eine Kerze vor sich stehen gehabt hat, wird wissen, dass Feuer nicht so stark einen Raum ausleuchtet, wie es ohne Raytracing aber dargestellt wird.

Wieder ein wundervolles Beispiel haben wir im Zug gefunden, mit dem wir die meiste Zeit unterwegs sind, wenn wir von A nach B wollen. Vorne in der Lokk befindet sich im unteren Bereich ein Kessel. Ohne Raytracing ist auch hier wieder unrealistisch nahezu jeder Zentimeter von der Lok ausgeleuchtet und das obwohl es keine weitere Lichtquelle gibt. Mit Raytracing sieht man direkt, wie wenig Licht eigentlich in dem Teil der Lok hineinscheint. Auch hier leuchtet das Feuer nur einen gewissen Teil vor sich auch und der Rest vom Raum ist dunkel.

Auch fernab von dunklen Räumen, zerstörten Häusern und Schneelandschaften gibt es schöne Areale an dem sich Raytracing durchaus bemerkbar macht. In diesem Beispiel fahren wir mit dem kleinen Waggon durch eine Schlucht und sind auf beiden Seiten umgeben von einer Berglandschaft. Am besten sieht man hier die Unterschiede im Bereich der Schatten. Gerade wenn man sich das Geröll direkt vor sich auf beiden Bildern anschaut, sieht man die saubere Schattendarstellung, aber auch am Berg selbst, kann man dies ganz gut sehen.

Der Kühlschrank des Grauens kommt nun im nächsten Beispiel zum Einsatz. Ein eher makaberes Szenario aber auch hier zeigt sich, wie Raytracing funktioniert, auch wenn hier nur Leuchtstoffröhren zum Einsatz kommen. Wo ohne Raytracing wieder vieles gleich ausgeleuchtet ausschaut, so wird der Boden mit Raytracing heller und die Wände leichter dunkler.

Wir klettern durch einen Schacht wo alles um uns herum aus Metall besteht. Hier haben wir mal ein Beispiel wo das andersherum ist mit der Ausleuchtung. Bisher waren die Bilder ohne Raytracing immer stärker ausgeleuchtet. In diesem Beispiel ist es aber aufgrund der Materialbeschaffenheit vom etwas glänzenden Metalls andersherum. Das Licht spiegelt sich im Metall und gibt einen Teil der Lichtquelle weiter und so erwirkt man den Effekt, dass Raytracing hier durch die korrekte Berechnung den engen Schacht heller erstrahlen lässt.

Frei Feuerquellen sorgen in diesem Bild für die nötige Ausleuchtung in dem eher düsteren Areal. Hier zeigt sich auch wieder, dass ohne Raytracing alles heller wirkt, als es der Realität entsprechen würde. Ohne Raytracing werden Objekte scheinbar ignoriert. Hier ist der Unterschied mit aktiven Raytracing relativ gering, aber man erkennt ihn trotzdem wenn man genauer hinschaut.

Hier in diesem Beispiel sieht man wieder das perfekte Zusammenspiel mit Raytracing und der Schattenseite. Achtet auch die Objekte, so wie die Decke, denn dort sieht man mit aktivierten Raytracing das Bereiche die nicht direkt mit Licht geflutet werden einen realistischeren Schatten haben.

Ein Überbleibsel eines Hauses in der Wüste haben wir nun für euch als Beispiel parat. Wir haben hier als Lichtquelle die Sonne, welche durch den Türbereich und durch das kaputte Fenster scheint. Auch wieder gut zu sehen, wie ohne Raytracing der Raum viel zu stark ausgeleuchtet wird. Mit Raytracing wirkt es einfach stimmiger und auch ein ticken realistischer.

Wir befinden uns direkt am Anfang eines Höhlensystems und haben vor uns zwei Lichtquellen, so wie hinter uns die Sonne, denn wir befinden uns in einem Wüstenareal mit viel Sonne. Ohne Raytracing ist das Bild im allgemeinen etwas dunkler, aber es ist eben wieder relativ gleich ausgeleuchtet. Mit Raytracing wirkt der nahe Bereich, wie die Seilwinde besser beleuchtet aus und auch die Schatten auf der rechte Seite sind klar und deutlich strukturierter.

Heute gibt es etwas zu feiern. Doch was verraten wir an dieser Stelle nicht, denn wir wollen diese Szene ja nicht spoilern. Hier gibt es ein perfektes Beispiel, wie gut Raytracing funktionieren kann. So ist ohne Raytracing alles gleich beleuchtet, was in jedem Fall nicht der Realität entspricht. Mit aktivierten Raytracing, sieht man hier wieder wundervoll, dass alle Flächen die zur Schattenseite gewandt sind, dunkler sind. Achtet einfach auf die Gesichter, dort erkennt ihr den Effekt von Raytracing am besten. Auch an der Tischdecke zum leeren Stuhl sieht man die Unterschiede deutlich.

Endlich mal wieder eine hübsche und freundliche Umgebung. Nicht immer geht es in Metro Exodus dunkel, trist oder staubig zu. Hier haben selbst wir ein kleinwenig gebraucht, um die Unterschiede ausfindig zu machen, denn auf dem ersten Blick könnte man meinen, das die Bilder hier vertauscht sind, dem ist aber nicht so. Schaut man sich die Büschel, die Baumrest im Wasser oder sogar den Baum direkt vor uns an, sieht man hier wieder den perfekten Einklang von Raytracing und der Darstellung von Schatten.

Wir nähern uns dem Ende vom Spiel und auch der Vorstellung der Unterschiede mit und ohne Raytracing. Ohne Raytracing wirkt der Raum wieder zu stark ausgeleuchtet, gerade in Anbetracht der teilweise zugenagelten Fenster könnte man sich hier die Frage stellen, wie dieser Raum so stark ausgeleuchtet sein kann, wenn doch kaum die Lichtquelle in den Raum scheinen kann. Wenn man sich nun das Bild mit aktivierten Raytracing anschaut, so wird man direkt ohne Weiteres die Unterschiede erkennen. Der Raum ist dunkler und auch die Schattenflächen sehen einfach passender aus. Hier zeigt sich wieder wundervoll, wie gut Raytracing funktionieren kann.

Im letzten Bild unserer Vorstellung von Raytracing in Metro Exodus haben wir erneut ein Bild, wo man vermuten könnte, dass das Bild vertauscht wurde. Dem ist allerdings nicht so, denn Wasser wie auch Schnee spiegeln die Lichtquelle zurück und so ist mit aktivierten Raytracing die Helligkeit etwas stärker aufgeprägt. Hier heißt es also wieder, wir müssen uns auf die Suche nach den Unterschieden im Bereich der Schattendarstellung widmen. Und hier sieht man wieder eindrucksvoll wie Raytracing funktioniert. Zum einen wirkt alles etwas heller und zum anderen, wenn man sich die steinige Landschaft unten rechts ansieht, wo genau die Schatten besser dargestellt werden.



Nun haben wir euch zwei Videos gezeigt und insgesamt 23 Bilder mit Erklärung vorgestellt. Nun haben wir aber noch fünf weitere Bilder in denen man die Unterschiede ohne und mit Raytracing erkennen kann, wenn man denn nur genau hinschaut. In den folgenden fünf Bildern könnt ihr nun versuchen die Unterschiede ohne jegliche Hilfestellung zu finden. Die verschiedenen Möglichkeiten und Variationen haben wir euch bei den vorherigen Bildern ausgiebig erklärt, daher sind wir sicher das ihr die Unterschiede erkennen werdet. Aber es wird stellenweise etwas kniffelig, da die Unterschiede manchmal nur ein Areal von wenigen Zentimetern ausmacht.

Fazit:..

Es gab viele Situationen in denen man die Unterschiede ohne und mit Raytracing deutlich erkennen konnte, aber es gab auch welche, wo man wirklich schon genauer hinschauen musste. Fakt ist, Raytracing steckt noch in den Kinderschuhen und bedarf, noch weitere Entwicklung seitens der Entwicklerstudios um hier ein noch intensiveres Erlebnis zu schaffen. Trotzdem denke ich, das Raytracing in der Zukunft einen großen Stellenwert einnehmen kann, jedenfalls in Singleplayer Spielen. In Multiplayergefechten hat man schließlich selten die Zeit auf kleine Details, wie Spiegelungen, Reflexionen, Schatten oder sonstige Effekte zu achten.

Die neue Technologie Raytracing ist teuer, dies sieht man aktuell bei den Grafikkartenpreisen, doch wer nun das letzte bisschen Realismus im Spiel haben möchte, wird an den neuen RTX Karten mit Nvidia Chip nicht vorbei kommen. Als nächsten Titel werden wir uns noch das etwas ältere Battlefield V anschauen und werden euch auch dazu ein kleinen Vergleich präsentieren. Wir sind auch gespannt, wann Titel wie Shadow of the Tomb Raider endlich den Raytracing Patch erhalten und welche Spiele uns dieses Jahr noch mit dem Potenzial von Raytracing überzeugen werden.

Patrick
Nun bin ich knapp vier Jahre bei game2gether als Redakteur tätig und berichte über aktuelle Spiele und teste diese auch. Die Projektleitung teile ich mir mit meiner Kollegin Kathrin. Mein Hauptaufgabenbereich ist hier die Hardware-Redaktion und das PR-Managment.