Was ist Ray Tracing?
CGI für starke Markenauftritte
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Was ist Ray Tracing?
Definition Ray Tracing
Ray Tracing ist ein Renderverfahren, bei dem Lichtstrahlen vom Kamerapunkt aus virtuell durch die 3D-Szene verfolgt werden. So entstehen physikalisch korrekte Spiegelungen, Schatten und Brechungen – ohne reales Fotoset. Für Marken bedeutet das: konstant fotorealistische CGI-Bilder und Animationen, flexibel skalierbar für E-Commerce, Print und interaktive Erlebnisse - große Bildmengen rechnen wir parallel auf einer Render Farm.
Funktionsweise – so arbeitet Ray Tracing
Beim Rendern sendet die Render Engine für jeden Pixel einen Strahl (Primärstrahl) in die Szene. Trifft er auf ein Objekt, werden zusätzliche Strahlen für Reflexion, Brechung oder Schatten berechnet – physikalisch beschrieben durch die „Rendering Equation“ (siehe NVIDIA: Ray Tracing Essentials – The Rendering Equation). Eine Beschleunigungsstruktur wie die Bounding Volume Hierarchy (BVH) reduziert die Anzahl nötiger Schnitttests und beschleunigt das Verfahren.
Funktionsweise (kurz & verständlich)
- Primärstrahl: Für jeden Pixel wird ein Strahl von der Kamera in die Szene geschossen.
- Treffer & Sekundärstrahlen: Trifft der Strahl ein Objekt, werden weitere Strahlen für Reflexion, Brechung und Schatten berechnet.
- Beschleunigung: Strukturen wie BVH (Bounding Volume Hierarchy) helfen, nur relevante Polygone zu testen.
- Denoising: Roh-Bilder können rauschen – ein Denoiser glättet die Render-Ergebnisse.
Weitere Infos zu Materialien & Maps findest du hier: Material- & Oberflächen-Digitalisierung
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Jetzt informierenVorteile Ray Tracing für Marken & Marketing
- Fotorealismus – Glas, Metall, Lacke wirken authentisch durch echte Lichtberechnung.
- Konsistenz – Gleiche Licht-/Material-Setups erzeugen Serien mit einheitlichem Look.
- Flexibilität – Kamera, Licht & Material sind jederzeit anpassbar – ohne neues Shooting.
- Zukunftsfähig – WebGPU erlaubt Ray-Tracing-Funktionen zunehmend direkt im Browser (z. B. für 3D-Konfiguratoren).
Anwendungsbeispiele aus unseren 3D Projekten
Interior-/Möbel-Rendering: In unserem 3D Projekt für Natuzzi setzen wir Möbel in virtuellen Wohnwelten ins Szene – Ray Tracing betont Materialität (z. B. Leder, Holz) besonders glaubwürdig.
Produktdetail mit Metall/Glas: Beim Render Projekt „LC 1912“ von JUNG sind feine Lichtreflexe und weiche Schatten auf gebürstetem Metall essenziell – Ray Tracing bildet diese Effekte präzise nach.
Unser Render-Prozess in 6 Schritten
- Look-Development – Material- und Licht-Setup definieren.
- Lighting – HDRI & Lights platzieren; Test-Render für Stimmung.
- Ray-Traced Rendering – Batch-Rendering in unserem 3D Render Studio der finalen Perspektiven.
- Denoising & Compositing – Rauschreduzierung, Ebenen kombinieren.
- Export & Optimierung – WebP/JPEG/TIF,, ggf. GLB für interaktive Viewer.
- Integration – Übergabe an PIM/CMS, Ausspielung in Shop & Marketing.
Ray Tracing vs. Path Tracing – Kurzvergleich
Path Tracing ist eine spezielle Form von Ray Tracing, die alle Lichtpfade stochastisch verfolgt und noch realistischere Global Illumination erzeugt – dafür länger rendert.
Ray Tracing (klassisch) stoppt Strahlen früher bzw. arbeitet mit heuristischen Abkürzungen – schneller, aber etwas weniger „perfekt“.
Ray Tracing vs. Rasterization - Kurzvergleich
Mehr zu Shadern & Materialmaps findest du im Blogartikel Shader für fotorealistische CGI
Typische Fehler & Quick-Fixes
- Noise / Fireflies → Samples erhöhen, Adaptive Sampling, Denoiser einsetzen.
- Glas-Caustics fehlen → Path-Tracing-Pass oder spezielle Caustics-Lösungen aktivieren.
- Überbelichtung / Burnouts → Lineares Tonemapping & richtige HDRI-Exposure.
- Zu lange Renderzeiten → BVH-Optimierung, Instancing, Texture-Baking nutzen.
FAQ - Ray Tracing
Ist Ray Tracing das Gleiche wie Path Tracing?
Nein. Path Tracing ist eine Variante von Ray Tracing, die Lichtpfade probabilistisch weiterverfolgt und so noch natürlichere Global Illumination liefert, allerdings mit höherem Rechenaufwand. Mehr dazu im Blender-Handbuch: Path Tracing im Cycles-Integrator.
Kann Ray Tracing schon im Browser laufen?
Ja. Die WebGPU API gibt Web-Apps Zugriff auf moderne GPU-Features und ermöglicht Ray-Tracing-Workflows (abhängig vom Browser & Hardware-Support).
Braucht jedes CGI-Bild Ray Tracing?
Nicht zwingend. Für schnelle Konzeptbilder reicht oft Rasterization. Geht es vor allem um korrekte Materialeigenschaften, genügt physikalisch basiertes Rendering (PBR) – wenn Realismus (Metall, Glas, Lichtstimmung) im Fokus steht, ist Ray Tracing sinnvoll. Überblick: 3D-Visualisierung
Welche Software nutzt ihr für Ray Tracing?
Je nach Projekt setzen wir auf etablierte Render Engines (z. B. Fstorm, Corona Renderer etc.). Wichtig ist das Ergebnis – also das Material- & Licht-Setup – nicht der Name des Tools. Ein Überblick: „Ray Tracing vs. Rasterization – NVIDIA Guide“ (https://developer.nvidia.com/blog/ray-tracing-essentials/)
Wann lohnt sich Ray Tracing besonders?
Immer dann, wenn Materialeigenschaften (Metall, Glas, Lack, Stoffe) und Lichtsituationen realistisch wirken müssen – etwa für hochwertige Produktbilder im E‑Commerce oder Print.
Ersetzt Ray Tracing eigentlich Normal Maps?
Nein. Ray Tracing simuliert Licht physikalisch korrekt – aber feine Mikrodetails wie Falten, Poren oder Stoffstrukturen kommen erst durch Normal Maps ins Bild. Ray Tracing + Normal Maps = realistische Lichtreaktion und sichtbare Materialstruktur, ohne dass das Polygon-Model riesig wird.