Трассировка лучей: все, что вам нужно знать об этой технологии

Если вам нравятся игры и вам интересно узнать, как они работают, вы наверняка слышали о Ray Tracing. Эта технология представляет собой метод освещения, который придает реалистичный вид виртуальным средам. Качественная видеокарта может использовать Ray Tracing чтобы пользователь чувствовал, что он находится внутри игры. НАШИ Трассировка лучей пытается отображать свет так же, как в реальном мире.

Понять, как Ray Tracing Works помогает вашей игровой платформе (будь то ПК или конкретная консоль) запускать игры на самом высоком уровне качества. В этой статье мы узнаем немного глубже, что это такое и как этот прием используется в мире компьютерной графики и электронных игр.

виртуальный свет

Компьютерная графика может показаться сложной для объяснения темой, но, поверьте мне, Ray Tracing это проще, чем кажется. Как мы упоминали ранее, технология пытается имитировать работу света в реальном мире. Вместо того, чтобы создавать запрограммированный свет для сцен в играх, Ray Tracing отслеживает смоделированный световой путь. Вернее, миллионы смоделированных огней или фотонов. Это как если бы на картине художник рисовал каждый луч света в сцене или ландшафте, чтобы создать максимально близкий к реальности эффект симуляции.

Свет отражается от движущихся объектов и взаимодействует с их свойствами. Например, если он отражается от блестящей зеленой поверхности, его цвет может измениться. По сути, так работает свет в реальной жизни. Частица света стартует из точки происхождения и движется по пути, пока не взаимодействует с объектом, когда ее путь определяется свойствами объекта. Например, плотный черный предмет может поглощать свет, а зеркало может полностью его отражать.

Сходство Трассировка лучей с реальной жизнью делает эту технику чрезвычайно реалистичной 3D-рендеринга, делая даже игры с низким уровнем детализации, такие как Minecraft выглядеть почти фотореалистично при определенных условиях. Но есть только одна проблема: поведение света трудно смоделировать. Даже консоли нового поколения, такие как Xbox Series X о PlayStation 5 их оборудование будет доведено до предела, чтобы гарантировать максимальную производительность с технологией Ray Tracing.

Воссоздать то, как свет на самом деле работает в мире, сложно и ресурсоемко, требуя больших вычислительных мощностей. Большинство игр, использующих Ray Tracing используйте комбинацию традиционных методов освещения (так называемая растеризация) и оставляйте за собой право на использование Ray Tracing верно только для определенных поверхностей, таких как лужи и металл. Отличным примером этого является Поле битвы V. Вы можете увидеть отражение войск в воде, местности в самолетах и ​​даже отражение взрывов в лакокрасочном покрытии автомобиля. Подавляющее большинство современных 3D-графических движков могут отображать качественные отражения, но не с таким уровнем детализации, как в Battlefield V.

Свет, имитируемый Ray Tracing может создавать гораздо более реалистичные тени в темных или ярко освещенных сценах. По этой причине добиться того же результата без использования технологий чрезвычайно сложно. Разработчики могут только «подделывать» посредством контролируемого и осторожного использования ранее созданных источников света. На это уходит много времени и сил, да и то результат не всегда удовлетворительный.

Некоторые игры полностью используют Ray Tracing в его глобальном освещении, применяя технику ко всей сцене. Однако это наиболее затратный с вычислительной точки зрения подход, и для его правильной работы требуется современная и мощная графическая карта. Игра, которая делает это, Метро Исход, даже если он несовершенен. В игре мы можем увидеть, как свет взаимодействует с оружием, поверхностями и даже ветвями деревьев, в симуляции, максимально приближенной к реальности.

По этой причине с помощью Ray Tracing частично в тени или на отражающих поверхностях — такая популярная альтернатива. Новая технология DLSS (Глубокое изучение супер выборки, «Суперсэмплинг для глубокого обучения», на английском языке) от NVIDIA пытается заполнить «дыры», которые существуют в играх, использующих мало лучей света для освещения, создавая сцену, почти полностью сделанную Ray Tracing. Этот метод использует выборку световых лучей (и того, как они ведут себя на поверхностях) и с помощью небольшой математики генерирует новые лучи и отражения в реальном времени без дополнительных затрат на видеокарту.

Аппаратное обеспечение трассировки лучей

Чтобы справиться с этими реализациями, поколение графических карт Расширение RTX da NVIDIA представил оборудование, созданное специально для Трассировка лучей. Новая архитектура видеокарты использует RT Cores компании для работы с техникой в ​​режиме реального времени. Эти новые ядра имеют гораздо более высокую вычислительную мощность, чем в предыдущем поколении. GTX.

Эти ядра не являются строго необходимыми для применения Ray Tracing, так как эффекты техники могут быть выполнены на серийных видеокартах GTX 10 электронной 16, хотя они гораздо менее способны, чем пластины Расширение RTX первоклассный процессор с ядрами RT. Один из главных фокусов линейки тарелок Расширение RTX от NVIDIA заключается именно в улучшении техники Ray Tracing, с производительностью, намного превосходящей серию GTX выше.

Потому что они не оптимизированы для этой цели, даже самые мощные видеокарты GTXВроде 1080 Ti, борьба с играми с Ray Tracing с разрешением выше 1080p. Уже RTX 2080 Ti, самая мощная графическая карта в мире с 68 ядрами RT, способна запускать Battlefield V со скоростью 80 кадров в секунду в формате Full HD. Однако если игрок намеревается поднять разрешение до 4K, частота кадров будет снижена. По этой причине карты RTX должны запускать игры с более низкой частотой кадров, чтобы обеспечить удовлетворительную производительность с использованием трассировки лучей.

Но не волнуйтесь, в конце этого туннеля проблем есть «свет». Метод Ray Tracing da NVIDIA это не единственный доступный вариант имитации освещения в виртуальной среде. Также есть эффекты постобработки. «отслеживание пути» которые предлагают сопоставимые визуальные эффекты, но не требуют одинаковых вычислительных затрат. Тем не менее, последние все еще нуждаются в некоторых корректировках, чтобы использовать видеокарты в больших масштабах.

Тем не менее, если вам нравятся потрясающие визуальные эффекты, которые становятся все ближе и ближе к реальности, вам все равно понадобится мощная видеокарта. Ray Tracing, вне зависимости от реализации. Хорошие новости? Чем популярнее становится эта техника и чем больше разработчиков придумывают способов ее улучшения, тем шире ассортимент аппаратных средств по более доступным для потребителя ценам.

Получите всю мощь трассировки лучей на своем ПК с картами NVIDIA RTX

A NVIDIA имеет на рынке линейку графических процессоров, поддерживающих технологию Расширение RTX, чтобы сделать ваши игры более реалистичными. Первый вариант, который мы рекомендуем, ГАЛАКСА GeForce RTX 2060 Супер, карта с большой ценностью для тех, кто начинает в мире трассировка лучей. С 8 ГБ памяти GDDR6 для этой модели требуется компьютер с Windows 10, не менее 8 ГБ ОЗУ и 1,5 ГБ памяти, материнская плата со слотом PCIe x16, два свободных отсека в корпусе и блок питания с не менее Мощность 550 Вт, с 8-контактным разъемом дополнительного питания. вы найдете ГАЛАКСА GeForce RTX 2060 Супер от 3.817 XNUMX бразильских реалов Amazon.

Еще одна рекомендация – Gigabyte GeForce RTX 2070 Super Windforce OC, чей процессор на 26% быстрее RTX 2060, с теми же 8 ГБ памяти GDDR6. Отличием этой плиты является система Windforce, которая состоит из 3-х вентиляторов, вращающихся в противоположных направлениях, чередующихся. Таким образом, поток горячего воздуха распространяется на обе стороны платы, улучшая отвод тепла внутри корпуса.

Для использования этого графического процессора вам потребуется ПК с Windows 10, минимум 8 ГБ ОЗУ и 1,5 ГБ свободного места на диске, материнская плата со свободным слотом PCIe x16, два свободных отсека в корпусе и блок питания мощностью не менее 650 Вт, с контактный и 8-контактный дополнительный разъем питания. НАШИ Gigabyte GeForce RTX 2070 Super Windforce OC можно найти от 4.702 XNUMX бразильских реалов Amazon.

И если вы ищете максимальную производительность и реализм, мы рекомендуем GALAX GeForce RTX 2080 Супер WTF, с 8 ГБ оперативной памяти DDR6. Для его использования требуется операционная система Windows 10, минимум 8 ГБ оперативной памяти и 1,5 ГБ памяти, материнская плата со слотом PCIe x16, два свободных слота в корпусе и блок питания мощностью не менее 650 Вт с разъемом питания. , комплементарные 8-контактные и 6-контактные комплементарные. НАШИ GALAX GeForce RTX 2080 Супер WTF можно найти от 6.633 XNUMX бразильских реалов Amazon.

А ты, ты готов к красоте трассировка лучей в играх? Какое название вы больше всего хотите увидеть в работе с технологиями? Пишите в нашу комета!

источник: Доверенные Отзывы