For nylig løftede en demo fra Epic, producenterne af Unreal-spilmotoren, øjenbryn for sine fotorealistiske lyseffekter. Teknikken er et stort skridt fremad for strålesporing. Men hvad betyder det?
Hvad Ray Tracing gør
Enkelt sagt er strålesporing en metode, som en grafikmotor bruger til at beregne, hvordan virtuelle lyskilder påvirker genstandene i deres miljø. Programmet bogstaveligt talt spor det stråler af lys ved hjælp af beregninger udviklet af fysikere, der studerer den måde, hvorpå rigtigt lys opfører sig.
Grafikmotorer som Unreal eller Unity bruger strålesporing til at gengive realistiske lyseffekter - skygger, refleksioner og okklusioner - uden at skulle gengive dem som deres egne individuelle objekter. Selvom det er ret intensivt fra et behandlingssynspunkt, betyder det, at det kun kan gengives, hvad kameraet (dvs. afspilleren) har brug for at se på ethvert givet tidspunkt, at det kan være mere effektivt end andre ældre metoder til at simulere realistisk lys i virtuelle miljøer. De specifikke lyseffekter gengives på et enkelt todimensionalt plan i betragtningens perspektiv, ikke hele tiden i hele miljøet.
Dette opnås alt sammen med en utrolig kompleks matematik, både med hensyn til faktisk at bestemme den måde, hvorpå det virtuelle lys opfører sig, og hvor meget af disse effekter der er synlige for seeren eller afspilleren til enhver tid. Udviklere kan bruge mindre komplekse versioner af de samme teknikker til at tage højde for mindre kraftig hardware eller mere hurtig, jævn gameplay.
Strålesporing er en generel tilgang til grafik snarere end nogen specifik teknik, selvom den konstant er blevet raffineret og forbedret. Den kan bruges i præ-gengivet grafik, som de specielle effekter, der ses i Hollywood-film, eller i realtidsmotorer, som den grafik, du ser midt i gameplayet under et pc-spil.
Hvad er nyt i strålesporing?
Demoen, der for nylig har fået strålesporing til nyhederne, er den i videoen nedenfor, en kort Star wars skitse, der involverer nogle stormtroopere med virkelig dårlig timing. Det blev vist på Game Developer's Conference i sidste uge. Det er skabt af Epic Games (producenter af den allestedsnærværende Unreal Engine) i partnerskab med NVIDIA og Microsoft for at vise nye strålesporingsteknikker.
Uden for sammenhæng er det bare en tåbelig video. Men det vigtige er, at det gengives i realtid, som et videospil, ikke på forhånd som en Pixar-film. Videoen nedenfor viser præsentanten, der zoomer kameraet gennem scenen med kontrol i realtid, noget der ikke er muligt med forudgivet grafik.
Teoretisk set, hvis din gaming-pc er kraftig nok, kan den generere grafik som den i ethvert spil ved hjælp af de nye raytracing-lyseffekter i den kommende version af Unreal-demo.
Teknologien skinner virkelig (forstå det?), Fordi denne specifikke demo indeholder mange reflekterende og spejlede overflader med uregelmæssig geometri. Tjek, hvordan miljøet reflekteres i de buede paneler i kaptajn Phasmas forkromede rustning. Lige så vigtigt skal du bemærke, hvordan det afspejles mere kedeligt og diffust fra den hvide rustning fra de normale stormtropper. Dette er et niveau af realistisk belysning, der ikke er tilgængeligt i spil i dag.
Vil det få mine spil til at se fantastiske ud?
Nå ja - under meget specifikke omstændigheder. Dette avancerede niveau af strålesporing gør det lettere for videospil at gengive mere imponerende lyseffekter, men det gør faktisk ikke den polygonale struktur af grafikken mere detaljeret. Det øger ikke opløsningen af teksturerne eller forbedrer flydende animationer. Kort sagt får det belysning til at se realistisk ud, og det handler om det.
Demoen ovenfor er særlig dramatisk, fordi udviklerne valgte tegn og miljøer, hvor næsten alle overflader enten skinner eller reflekterer lys. Hvis du bruger den samme teknologi til at gengive, siger hovedpersonen til The Witcher serier, der kører sin hest gennem landet, vil du ikke se nogen større reflekterende overflader undtagen hans sværd og måske noget vand. Afgørende er, at strålesporingsteknikker ikke vil gøre meget for at forbedre gengivelsen af hans hud, hestens pels, læderet af hans tøj osv.
Overskrifterne, der kom fra denne demonstration, der hævdede, at det ville resultere i "blockbuster filmgrafik" var lidt af hyperbole - det kan være sandt, hvis du spiller et niveau, der er indstillet i en spejlhallen, men det handler om det.
Hvornår vil jeg se denne ting i mine spil?
GDC-demonstrationen var et eksempel på en patenteret strålesporingsteknik kaldet RTX, der nu er udviklet af NVIDIA. Det er indstillet til debut i den næste serie af avancerede GeForce-grafikkort, der i øjeblikket rygtes om at debutere senere i år med 20XX-modelnumrene. Ligesom anden proprietær grafikteknologi, såsom NVIDIAs PhysX, vil den sandsynligvis ikke være tilgængelig for spillere, der bruger grafikkort fra andre producenter.
Når det er sagt, bruger RTX også en ny funktion i DirectX API system specifikt til strålesporing (kaldet raytracing af Microsoft). Så mens de specifikke demoer ovenfor er et samarbejde mellem Epic og NVIDIA, er der intet, der forhindrer konkurrerende producenter som AMD og Intel i at skabe lignende systemer med lignende resultater.
For at sige det enkelt vil du se avancerede pc-spil begynder at bruge disse teknikker i slutningen af 2018 og begyndelsen af 2019. Spillere, der investerer i nye grafikkort omkring det tidspunkt, vil se mest fordel, men hvis du allerede har et avanceret gaming-system, kan du muligvis bruge nogle af disse effekter i DirectX-kompatible spil på din nuværende hardware.
På grund af lange udviklingstider og statiske hardwaremål kan konsolafspillere først se denne avancerede grafik, før den næste runde af spilkonsoller frigives om flere år.
Billedkredit: NVIDIA , Episk / YouTube , Guru3D / YouTube
