Cubiq.ru

Трассировка лучей: что, как и почем

С самого первого своего публичного явления на Gamescom 2018 архитектура Nvidia Turing стала предметом всеобщего обсуждения. Этот метод рендеринга уже давно был недостижимой мечтой графических технологий и вот, наконец, видеокарты вроде Nvidia GeForce RTX 2080 научились с ним работать с приемлемой производительностью.

Трассировка лучей, пожалуй, самое значительное улучшение графики в игровом мире за последние годы. Во всяком случае, в ПК-гейминге.

Так что же такое рейтрейсинг (ray tracing)? Это продвинутый и очень реалистичный способ рендеринга света и теней, благодаря которому компьютерная графика в фильмах и сериалах выглядит столь правдоподобно. Но есть одно «но» (на самом деле, конечно же, не одно): поскольку трассировка работает посредством симуляции и отслеживания каждого луча света от источника, технология крайне требовательна к мощности железа. В этом кроется главная причина, по которой мы не видели настоящего рейтрейсинга в играх. До сих пор.

В наши дни трассировка уже доступна на ПК, хотя пока лишь самые крупные тайтлы рискуют пользоваться ей, и то в ограниченном виде, довольствуясь лишь реалистичными отражениями или тенями. Игр, созданных при полной поддержке ray tracing, еще не существует.

Самое время разобраться, что такое трассировка лучей, как она работает и что дает нашим играм. Учитывая тот факт, что технология новая и почти каждый день появляется какая-нибудь новая информация о ней, мы постараемся своевременно обновлять эту статью.

Что такое трассировка лучей?

Это метод рендеринга изображения, позволяющий создавать потрясающе реалистичные световые эффекты. По сути, алгоритм отслеживает путь каждого луча от источника и симулирует способ, с которым свет взаимодействует с каждым виртуальным объектом на своем пути.

В последние годы мы наблюдали, как внутриигровое освещение становится все более и более правдоподобным, но преимущества новой технологии касаются больше не самого света, а того, каким образом он применяется в игровом мире.

Благодаря трассировке мы с вами сможем увидеть гораздо более реалистичные тени и отражения, а также продвинутые эффекты просвечивания и рассеивания света. Алгоритм принимает во внимание то, каким образом лучи падают на объект, просчитывает их взаимодействие и выдает изображение, подобное тому, что увидел бы человеческий глаз в схожих условиях в реальном мире. При этом влияние на результат оказывает множество деталей, включая даже видимые в сцене цвета.

При наличии достаточной вычислительной мощности можно создавать невероятно реалистичные изображения, практически неотличимые от реальности. Проблема заключается лишь в том, что подобной производительностью на сегодняшний день могут похвастать лишь дорогие ПК и консоли нынешнего поколения, причем первые страдают от завышенных цен на видеокарты, а вторые все еще в огромном дефиците.

При создании визуальных эффектов для кинофильмов и сериалов трассировка лучей используется в несравнимо большей степени, и причина у этого все та же: для такой работы студии могут позволить себе целые серверные фермы. И даже в таком случае применение технологии остается длительным и кропотливым процессом, не говоря уже о заоблачной стоимости подобного оборудования.

В видеоиграх же традиционно применяется растеризация (или растрирование, если угодно), как гораздо более быстрый способ рендеринга. Это процесс превращения трехмерной графики в двухмерные пиксели на вашем экране, для отображения реалистичного освещения использующий программы-шейдеры. К счастью, появляется все больше игр с поддержкой специального железа от Nvidia, способного управиться с применением трассировки в реальном времени. Да, растрирование по-прежнему преобладает в игрострое, но это будет продолжаться до тех пор, пока разработчики, следуя за распространением RTX видеокарт, не станут внедрять в свои проекты освещение на основе рейтрейсинга.

И, если прямо сейчас мы с вами не наблюдаем чего-то крышесносящего, фундамент для появления действительно потрясающей картинки уже заложен. С учетом того факта, что в консолях нового поколения уже реализована поддержка трассировки, нас ждет революция в гейминге.

Игры с поддержкой трассировки лучей

Трассировка лучей

Прямо сейчас достаточно много игр поддерживают технологию трассировки лучей, а скоро их станет еще больше: даже в инди-игры теперь добавляют эффекты реалистичного освещения. А пока вот список нынешних игр с поддержкой RTX на ПК:

  • Amid Evil
  • The Ascent
  • Battlefield V
  • Call of Duty: Black Ops Cold War
  • Call of Duty: Modern Warfare
  • Control
  • Crysis Remastered
  • Cyberpunk 2077

  • Deliver Us the Moon
  • Devil May Cry 5: Special Edition
  • Doom Eternal
  • Dirt 5
  • Enlisted
  • F1 2021
  • F.I.S.T.: Forged in Shadow Torch
  • Fortnite
  • Ghostrunner
  • Godfall
  • Justice Online
  • JX3
  • Lego Builder’s Journey

  • Mechwarrior 5: Mercenaries
  • The Medium
  • Metro Exodus
  • Minecraft
  • Moonlight Blade
  • Mortal Shell
  • Observer: System Redux
  • Pumpkin Jack
  • Quake II RTX

  • Ratchet & Clank: Rift Apart
  • Resident Evil Village
  • Ring of Elysium
  • Shadow of the Tomb Raider
  • Spider-Man: Miles Morales
  • Spider-Man Remastered
  • Stay in the Light
  • Watch Dogs: Legion
  • Wolfenstein: Youngblood
  • World of Warcraft: Shadowlands
  • Xuan-Yuan Sword VII

В списке будущих хитов с поддержкой трассировки лучей в реальном времени находятся:

  • Atomic Heart
  • Avatar: Frontiers of Pandora
  • Battlefield 2042
  • Boundary

  • Bright Memory: Infinite
  • Convallaria
  • DYING: 1983
  • Dying Light 2
  • Far Cry 6
  • Five Nights at Freddy’s: Security Breach
  • Forza Horizon 5
  • Gran Turismo 7
  • Grimmstar
  • Guardians of the Galaxy
  • Icarus
  • Maneater
  • Pragmata
  • Project X
  • Rainbow Six Extraction
  • S.T.A.L.K.E.R. 2

  • Stray
  • Sword and Fairy 7
  • Synced: Off Planet
  • Vampire: The Masquerade — Bloodlines 2
  • The Witcher 3: Complete Edition

Видеокарты с поддержкой трассировки лучей

Трассировка лучей

Трассировку лучей в реальном времени качественно поддерживают только видеокарты Nvidia. AMD заявила, что вплотную займется рейтрейсингом в будущем, а пока что эта технология работает на их видеокартах лишь номинально, превращая многие игры в слайдшоу.

Само собой получается, что для получения удовольствия от трассировки лучей вы должны быть обладателем как минимум Nvidia GeForce RTX 2060. Если же у вас найдутся дополнительные деньги на RTX 2080 Ti, то вы не будете разочарованы картинкой. Правда, эта видеокарта пробьет в вашем кошельке огромную дыру.

Ниже вы найдете список всех современных видеокарт, аппаратно поддерживающих рейтрейсинг. Спойлер: все они носят гордое «RTX» в названии.

  • Nvidia GeForce RTX 2060 — 30 RT ядер, 6GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 2060 Super — 34 RT ядра, 8GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 2070 — 36 RT ядер, 8 GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 2070 Super — 40 RT ядер, 8GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 2080 — 46 RT ядер, 8GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 2080 Super — 48 RT ядер, 8GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti — 68 RT ядер, 11GB GDDR6
  • Nvidia Titan RTX — 72 RT ядра, 24GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 3060 — 28 RT ядер, 12GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 3060Ti — 38 RT ядер, 8GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 3070 — 46 RT ядер, 8GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 3070Ti — 48 RT ядер, 8GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 3080 — 68 RT ядер, 10GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 3080Ti — 80 RT ядер, 12GB GDDR6
  • Nvidia GeForce RTX 3090 — 82 RT ядер, 24GB GDDR6

Кроме того, трассировка лучей в реальном времени программно поддерживается на видеокартах поколения Pascal (GTX 10xx), начиная от GTX 1060 6 GB, но, ввиду отсутствия RT ядер включение RTX в настройках приведет к существенному падению производительности — вплоть до полной неиграбельности.

Консоли с поддержкой трассировки лучей

Платформы предыдущего поколения не были способны воспроизводить актуальные игры с трассировкой лучей в реальном времени. Однако современным консолям — PlayStation 5 и Xbox Series X|S — эта задача вполне по плечу. Но с некоторыми оговорками: эти консоли слабее топовых ПК, поэтому трассировка лучей реализуется частично, жертвуя некоторыми другими эффектами — например, максимальным разрешением изображения или частотой кадров.

В некоторых играх, таких как Metro Exodus Enchansed Edition, страдает дальность прорисовки, а консоль Xbox Series S и вовсе практически не способна выдавать комфортный fps с трассировкой лучей. С другой стороны, это оправдано для бюджетных (а консоли именно таковыми и являются в сравнении с компьютерами) игровых устройств.

Производительность

Трассировка лучей

Даже не вдаваясь в цифры и графики становится видно, как эти завораживающие визуальные эффекты печальнейшим образом сказываются на производительности ПК. Частота смены кадров падает просто катастрофически.

К примеру, Metro Exodus, запущенная в разрешении 3440х1440 с «экстремальными» настройками графики, выдает на RTX 2080 Ti в среднем 41 кадр в секунду. Однако, стоит только включить трассировку лучей, как fps падает до среднего значения в 23 кадра. Разумеется, играть можно, но… вы понимаете.

К счастью, эта игра поддерживает технологию DLSS, использующую интеллектуальный апскейл разрешения. С ней вы сможете выжать из игры больше: к примеру, во время теста Metro Exodus с «экстремальной» графикой и «ультра» рейтрейсингом показала в среднем 44 кадра в секунду. Впрочем, это уже тема для отдельной статьи.

Следовательно, в погоне за трассировкой лучей вам придется быть более консервативным в выборе разрешения, ведь для более или менее комфортной игры в 4K вам определенно не обойтись без RTX 2080 Ti. Для привычного же 1080р с рейтрейсингом вполне будет достаточно RTX 2060.

Wanderux

Геймер со стажем. Люблю читать, спать и Бога-Императора.

Подписаться
Уведомить о
guest
0 Комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Состоялся анонс новой королевской битвы PUBG: New State
SureFire Skirmish
В центре внимания