O que é o Ray Tracing?
Recentemente, uma demonstração da Epic, fabricante do mecanismo Unreal, levantou as sobrancelhas para seus efeitos de iluminação foto-realistas. A técnica é um grande passo em frente para o traçado de raios. Mas o que isso significa?
O que o Ray Tracing faz
Em termos simples, ray tracing é um método que um mecanismo gráfico usa para calcular como as fontes virtuais de luz afetam os itens em seu ambiente. O programa literalmente traça os raios de luz, usando cálculos desenvolvidos por físicos que estudam a maneira como a luz real se comporta.
Mecanismos gráficos como Unreal ou Unity usam raytracing para renderizar iluminação realista. efeitos-sombras, reflexões e oclusões, sem a necessidade de processá-los como seus próprios objetos individuais. Embora seja bastante intensivo do ponto de vista de processamento, usá-lo para renderizar apenas o que a câmera (ou seja, o player) precisa ver em qualquer momento significa que ele pode ser mais eficiente do que outros métodos mais antigos de simulação de luz realista em ambientes virtuais. Os efeitos de iluminação específicos são renderizados em um único plano bidimensional na perspectiva do observador, não constantemente em todo o ambiente.
Tudo isso é conseguido com uma matemática estupendamente complexa, tanto em termos de determinar a maneira como a luz virtual se comporta. e quanto desses efeitos são visíveis para o espectador ou jogador a qualquer momento. Os desenvolvedores podem usar versões menos complexas das mesmas técnicas para dar conta de hardware menos potente ou jogabilidade mais veloz e suave.
Ray tracing é uma abordagem geral dos gráficos em vez de qualquer técnica específica, embora tenha sido constantemente aprimorada. Ele pode ser usado em gráficos pré-renderizados, como os efeitos especiais vistos em filmes de Hollywood ou em mecanismos em tempo real, como os gráficos que você vê no meio do jogo durante um jogo de PC.
O que há de novo no Ray Tracing?
A demo que obteve o resultado do ray no noticiário recentemente é a do vídeo abaixo, um pequeno Star Wars envolvendo alguns stormtroopers com timing muito ruim. Foi exibido na Game Developer's Conference na semana passada. Foi criado pela Epic Games (criadora do onipresente Unreal Engine) em parceria com a NVIDIA e a Microsoft para mostrar novas técnicas de traçamento de raios.
Fora do contexto, é apenas um vídeo bobo. Mas o importante é que ele está sendo processado em tempo real, como um videogame, não de antemão, como um filme da Pixar. O vídeo abaixo mostra o apresentador fazendo zoom da câmera através da cena com controles em tempo real, algo que não é possível com gráficos pré-renderizados.
Teoricamente, se o seu PC for poderoso o suficiente, ele pode gerar gráficos como esse em qualquer jogo usando o vídeo. new ray tracing lighting effects na próxima versão do Unreal demo.
A tecnologia realmente brilha (entendeu?) porque esta demo específica inclui muitas superfícies refletivas e espelhadas com geometria irregular. Confira como o ambiente é refletido nos painéis curvados da armadura cromada do Capitão Phasma. Tão importante quanto isso, observe como é refletido de forma mais densa e difusa da armadura branca dos stormtroopers normais. Este é um nível de iluminação realista que não está disponível nos jogos de hoje.
Será que os meus jogos parecem impressionantes?
Bem, sim, em circunstâncias muito específicas. Esse nível avançado de traçado de raios facilita a reprodução de efeitos de iluminação mais impressionantes nos videogames, mas não torna a estrutura poligonal dos gráficos mais detalhada. Não aumenta a resolução das texturas nem aumenta a fluidez das animações. Em suma, a iluminação parecerá realista, e é sobre isso.
A demonstração acima é particularmente dramática porque os desenvolvedores escolheram personagens e ambientes em que quase todas as superfícies estão brilhando ou refletindo luz. Se você usar a mesma tecnologia para processar, por exemplo, o protagonista da série The Witcher , montando seu cavalo pelo campo, você não verá nenhuma superfície refletora, exceto sua espada e talvez um pouco de água. Crucialmente, as técnicas de traçado de raios não farão muito para melhorar a aparência de sua pele, o pêlo do cavalo, o couro de suas roupas e assim por diante.
As manchetes que vieram desta demonstração, alegando que isso resultaria em “gráficos de filmes de grande sucesso”, eram um tanto hipérboles - isso pode ser verdade se você estiver jogando um nível definido em uma sala de espelhos, mas é só isso.
Quando Vou ver essas coisas em meus jogos?
A demonstração do GDC foi um exemplo de uma técnica proprietária de rastreamento de raios chamada RTX, agora desenvolvida pela NVIDIA. Está programado para estrear na próxima série de placas gráficas GeForce high-end, atualmente rumores de que serão lançadas no final deste ano com os números do modelo 20XX. Como outros softwares gráficos proprietários, como o PhysX da NVIDIA, provavelmente ele não estará disponível para players que usam placas gráficas de outros fabricantes.
O RTX também está usando um novo recurso do sistema DirectX API especificamente para ray tracing (chamado raytracing pela Microsoft). Portanto, embora as demonstrações específicas acima sejam uma colaboração entre a Epic e a NVIDIA, não há nada que impeça fabricantes concorrentes como a AMD e a Intel de criar sistemas semelhantes com resultados semelhantes.Para simplificar, você verá que jogos de PC high-end use essas técnicas até o final de 2018 e início de 2019. Os jogadores que investem em novas placas gráficas nessa época verão o maior benefício, mas se você já tiver um sistema de jogos de última geração, talvez consiga usar alguns desses recursos. efeitos em jogos compatíveis com DirectX em seu hardware atual.
Devido a longos tempos de desenvolvimento e metas de hardware estático, os jogadores de console não verão esses gráficos avançados até que a próxima rodada de consoles de jogos seja lançada em vários anos.
Crédito da imagem: NVIDIA, Epic / YouTube, Guru3D / YouTube
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