Mi az a Ray Tracing?

Nemrégiben az Epic, az Unreal játékmotor készítői bemutatták a szemöldökét a fotó-realisztikus fényhatásaiért. A technika nagy lépést jelent a sugárkövetés felé. De mit jelent ez?

Mi a Ray Tracing

Egyszerűen fogalmazva, a sugárkövetés olyan módszer, amelyet a grafikus motor arra használ, hogy kiszámítsa, hogy a virtuális fényforrások hogyan befolyásolják a környezetükben lévő elemeket. A program szó szerint nyomai a sugarak a fizikusok által kifejlesztett számítások segítségével, akik a valódi fényt viselkednek.

Az olyan grafikus motorok, mint az Unreal vagy az Unity, sugárkövetést használnak, hogy reális világítási effektusokat, árnyékokat, reflexiókat és okklúziókat készítsenek anélkül, hogy saját egyedi objektumként kellene őket megjeleníteniük. Bár a feldolgozási szempontból meglehetősen intenzív, csak azt jelenti, hogy a fényképezőgép (azaz a lejátszó) számára egy pillanatig látni kell azt, hogy hatékonyabb lehet, mint más, régebbi módszerek a virtuális környezetben reális fény szimulálására. A konkrét világítási effektusok a néző szempontjából egyetlen kétdimenziós síkban kerülnek kialakításra, nem állandóan az egész környezetben.

Mindez egy páratlanul összetett matematikával érhető el, mind a virtuális fény viselkedésének meghatározásában, mind pedig, hogy ezek a hatások mennyire láthatók a nézőnek vagy a játékosnak egy adott időpontban. A fejlesztők ugyanazon technikák kevésbé bonyolult változatait használhatják a kevésbé hatékony hardverek vagy gyorsabb, zökkenőmentes játékmenet érdekében.

A sugárzás nyomon követése a grafika általános megközelítése, nem pedig egy konkrét technika, bár folyamatosan finomított és javított. Előre renderelt grafikában használható, mint például a hollywoodi filmekben megjelenő speciális effektusok, vagy valós idejű motorok, mint például a PC játék közben a játék közben látható grafikák..

Újdonságok a Ray Tracing-ben?

A demó, amely a közelmúltban szerezte meg a híreket a hírekben, az alább látható videó, rövid Csillagok háborúja vázlatot, amely néhány, nagyon rossz időzítéssel rendelkező viharot tartalmaz. A múlt héten a Játékfejlesztői Konferencián mutatták ki. Ezt az Epic Games (az Unreal Engine minden űrlapjának készítője) készítette, együttműködve az NVIDIA-val és a Microsoft-val, hogy bemutassa az új sugárkövetési technikákat.

A kontextuson kívül ez csak egy ostoba videó. De az a fontos, hogy valós időben, például videojátékként jelenik meg, nem előzőleg Pixar filmként. Az alábbi videó bemutatja a műsorvezetőt, aki valós idejű vezérlőkkel nagyítja a kamerát a jeleneten keresztül..

Elméletileg, ha a játékgéped elég erős, akkor olyan grafikát hozhat létre, mint az új játékban, az új sugárkövetési világítási effektusok használatával az Unreal következő verziójában..

A technológia valóban ragyog (kap ez?), Mert ez a konkrét demó sok fényvisszaverő és tükrözött felületet tartalmaz szabálytalan geometriával. Nézd meg, hogyan tükröződik a környezet a Phasma kapitány krómozott páncéljának ívelt paneljeiben. Ugyanolyan fontos, hogy észrevesszük, hogyan tükröződik jobban és diffúz módon a normál viharok fehér páncélja. Ez egy olyan realisztikus világítás szintje, amely ma nem elérhető a játékokban.

Meg fogja tenni a játékomat Awesome?

Nos, igen-nagyon különleges körülmények között. Ez a fejlett sugárkövetési szint megkönnyíti a videojátékok számára a lenyűgözőbb fényhatások megjelenítését, de a grafika sokszögű szerkezetét nem teszi részletesebben. Nem növeli a textúrák felbontását, vagy növeli az animációk folyékonyságát. Röviden, a világítás valósághűvé válik, és ez a helyzet.

A fenti bemutató különösen drámai, mert a fejlesztők olyan karaktereket és környezeteket választottak, ahol szinte minden felület fényes vagy tükröző fény. Ha ugyanazt a technológiát használjuk, mondjuk, a főszereplő A boszorkány a vidéken lovagló lovaglási sorozat nem fogja látni a nagy fényvisszaverő felületeket, kivéve kardját és talán egy kis vizet. Alapvető fontosságú, hogy a sugárkövetési technikák nem fognak sokat javítani a bőr, a ló szőrme, a ruhája bőrének megjelenéséért stb..

A bemutatóból eredő címek, amelyek azt sugallták, hogy „blokkoló mozi grafikát” eredményeznének, egy kicsit hiperbole volt, ami igaz lehet, ha a tükrök halljában beállított szintet játszik, de ez rajta van.

Mikor látom ezt a dolgot a játékomban?

A GDC bemutató példája az RTX nevű, saját fejlesztésű sugárkövetési technikának, amelyet jelenleg az NVIDIA fejleszt. Debütált a következő high-end GeForce grafikus kártyák sorozatában, amelyek mostanában a 20XX modellszámmal később idén debütálnak. Mint más saját grafikus technológiák, mint például az NVIDIA PhysX, valószínűleg nem lesz elérhető más gyártók grafikus kártyáit használó játékosok számára.

Az RTX ugyanakkor a DirectX API rendszer új szolgáltatását is használja, kifejezetten a sugárkövetéshez (amit a Microsoft a raytracing nevez meg). Tehát bár a fenti bemutatók az Epic és az NVIDIA közötti együttműködés, a versenyző gyártóknak, mint az AMD-nek és az Intelnek, semmi sem akadályozza meg hasonló rendszerek létrehozását hasonló eredményekkel.

Egyszerűen elmondható, hogy a csúcskategóriás PC-játékok 2018 végéig és 2019 elején kezdik használni ezeket a technikákat. A játékosok, akik abban az időben új grafikus kártyákat fektetnek be, a legtöbbet fogják látni, de ha már rendelkeznek egy csúcsminőségű játékrendszer, ezeknek a hatásoknak a használatát a DirectX-kompatibilis játékokban használhatja az aktuális hardveren.

A hosszú fejlesztési idők és a statikus hardvercélok miatt a konzol játékosok nem látják ezeket a fejlett grafikákat, amíg a játékkonzolok következő fordulója több év alatt nem jelenik meg.

Képhitel: NVIDIA, Epic / YouTube, Guru3D / YouTube