Ray tracing (śledzenie promieni)

Tamer Adas | 13 kwietnia 2020, 22:00

Oświetlenie i odbicia stanowiły przez wiele lat problem w grach, który może przestać istnieć. Czym jest technologia ray-tracing (śledzenie promieni)?

W ostatnich latach w dużej mierze dokonania technologiczne związane z grafiką nie ulegały zmianie, jednakże ostatnie dokonania wskazują, że najbliższe lata mogą wiele zmienić. Pomóc ma w tym kilka technologii, włączając w to właśnie ray tracing, czyli polskie śledzenie promieni.

Czym jest ray tracing (Śledzenie promieni)?

Śledzenie promieni (ray tracing) to nowa technika generowania fotorealistycznego oświetlenia scen w trójwymiarowych opierająca się na analizowaniu oraz odzwierciedleniu promieni światła, które trafiają bezpośrednio do obserwatora. W grach zjawisko to dotyczy ono także odbić, generacji cieni oraz ich wyświetlaniu się wobec pozycji gracza (def. własna).

Okej, okej, ale co to oznacza po polsku? Otóż mowa jest tutaj o zaawansowanym systemie jak najdokładniejszego systemu odwzorowania realnej fizyki oświetlenia. W wielkim skrócie twórcy będą musieli odpowiednio określić powierzchnię, miejsce skąd pochodzi jego światło oraz pomniejsze parametry pokroju jego koloru, aby uzyskać pełny system oświetlenia oraz odbić oraz interakcji jakich dokonywać będzie gracz w świecie rzeczywistym.

Ostatnia kwestia o tyle istotna, że obejmuje i bierze ona pod uwagę także wybuchy oraz efekty takie jak wykorzystywanie elektryczności przez naszego protagonistę.

By Henrik - Own work, CC BY-SA 4.0, Link

Skąd nagle tyle hałasu o to śledzenie promieni?

Rozwiązanie to jest już znane od pewnego czasu, jednakże dotychczasowe ograniczenia mocy obliczeniowej sprawiały, że nie było możliwości wykorzystania tej technologii w branży gier. Efekt nie byłoby widoczny, pożerał zbyt wiele, a w dodatku wymagał siłą rzeczy nabycia drogich modeli kart graficznych czy podbicia cen konsol.

Śledzenie promieni będzie istotne o tyle, że z czasem zastąpi ona wiele dotychczasowych systemów tworzenia oświetlenia, zapewniając twórcom okazję do zaoszczędzenia sporej ilości czasu i środków finansowych na zapewnienie realistycznego systemu. Teraz ray tracing będzie dobrze współpracował także z systemem anti-aliasingu, czyli wygładzania krawędziowego.

Czy ray tracing ma jakieś wady?

Jeżeli chcielibyśmy skorzystać z tej technologii, konieczne jest nabyć odpowiedniej karty graficznej, dzięki której będziemy mogli bez problemu skorzystać z tego rozwiązania, przy zachowaniu odpowiedniego poziomu płynności, co wiąże się oczywiście z wymianą sprzętu.

Ponadto śledzenie promieni nie radzi sobie zbyt dobrze z rozproszonym światłem, rozszczepieniem go czy bardziej zaawansowanymi zjawiskami falowymi.

Czy śledzenie promieni jest już standardem?

Obecnie śledzenie promieni jest dodatkową opcją, z której będzie można skorzystać, jednakże wiele wskazuje na to, że będzie to za kilka lat absolutny standard. Na ten moment wiemy, że zarówno Xbox Series X jak i PlayStation 5 będzie obsługiwać tę technologię, przy czym każda z nich dokona tego w odmiennym stopniu.

Nvidia aktualnie dostarcza nam okazję do zapoznania się z tę techniką za pośrednictwem kart RTX, a AMD ogłosiło, że zamierza oferować tego typu rozwiązanie, przy czym nie jest ono szeroko dostępne na komputerach osobistych.