A közelmúltban az Epic bemutatója, az Unreal játékmotor készítői felvonták a szemöldöküket fotorealisztikus fényhatásai miatt. A technika nagy előrelépés a sugárkövetés terén. De mit jelent ez?
Mit csinál a sugárkövetés
Leegyszerűsítve: a sugárkövetés olyan módszer, amelyet egy grafikus motor kiszámít, hogyan befolyásolják a virtuális fényforrások a környezetükben lévő elemeket. A program szó szerint nyomait a sugarak fény fényét, a valós fény viselkedését tanulmányozó fizikusok által kidolgozott számítások felhasználásával.
Az olyan grafikus motorok, mint az Unreal vagy a Unity, sugárkövetést alkalmaznak a valósághű fényhatások - árnyékok, visszaverődések és elzáródások - megjelenítéséhez anélkül, hogy saját egyedi objektumként kellene őket megjeleníteni. Noha feldolgozási szempontból meglehetősen intenzív, annak felhasználása csak annak renderelésére, amit a fényképezőgépnek (azaz a lejátszónak) látnia kell az adott pillanatban, azt jelenti, hogy hatékonyabb lehet, mint a valóságos fény szimulálásának más, régebbi módszerei a virtuális környezetekben. A konkrét fényhatásokat egyetlen kétdimenziós síkon, a néző szemszögéből renderelik, nem állandóan az egész környezetben.
Ez mind elképesztően összetett matematikával érhető el, mind a virtuális fény viselkedésének tényleges meghatározása, mind pedig az, hogy ezek a hatások a néző vagy a játékos számára bármikor láthatók. A fejlesztők ugyanannak a technikának a kevésbé összetett verzióit használhatják a kevésbé hatékony hardver vagy a gyorsabb, gördülékenyebb játékmenet elszámolásához.
A sugárkövetés általános megközelítés a grafikához, nem pedig bármilyen speciális technika, bár folyamatosan finomították és fejlesztették. Használható előre renderelt grafikákban, például a hollywoodi filmekben látott speciális effektusokban, vagy valós idejű motorokban, például olyan grafikákban, amelyeket a játék közepén látunk egy PC-játék során.
Mi az új a sugárkövetésben?
Az a demó, amely nemrégiben sugárkövetést kapott a hírekben, az alábbi videó rövidje Csillagok háborúja vázlat néhány rohamosztagos bevonásával, nagyon rossz időzítéssel. A múlt heti játékfejlesztői konferencián mutatták be. Az Epic Games (a mindenütt jelen lévő Unreal Engine gyártói) hozta létre az NVIDIA és a Microsoft együttműködésével, hogy bemutassa az új sugárkövetési technikákat.
Kontextuson kívül, ez csak egy ostoba videó. De az a fontos, hogy valós időben, például egy videojátékként jelenítsék meg, nem pedig korábban, mint egy Pixar-filmet. Az alábbi videó azt mutatja, hogy a műsorvezető valós idejű vezérléssel nagyítja a kamerát a jeleneten, ami az előre megjelenített grafikával nem lehetséges.
Elméletileg, ha a játék PC-je elég nagy teljesítményű, akkor az ilyen játékokhoz hasonló grafikákat generálhat az Unreal bemutató következő verziójában található új sugárkövető fényhatások segítségével.
A technológia azért ragyog (érted?), Mert ez a konkrét bemutató rengeteg fényvisszaverő és tükrös, szabálytalan geometriájú felületet tartalmaz. Nézze meg, hogyan tükröződik a környezet Phasma kapitány krómozott páncéljának ívelt paneljein. Ugyanilyen fontos, vegye észre, hogyan tükröződik jobban és diffúzabban a normál rohamosztagosok fehér páncéljánál. Ez a valósághű megvilágítás olyan szintje, amely ma nem elérhető a játékokban.
Félelmetes lesz a játékom?
Nos, igen - nagyon meghatározott körülmények között. Ez a magas szintű sugárkövetés megkönnyíti a videojátékok számára a lenyűgözőbb fényhatások megjelenítését, de valójában nem teszi részletesebbé a grafika sokszögű szerkezetét. Nem növeli a textúrák felbontását, és nem javítja az animációk folyékonyságát. Röviden: a világítás valósághűnek tűnik, és ennyi.
A fenti bemutató különösen drámai, mert a fejlesztők olyan karaktereket és környezeteket választottak, ahol szinte minden felület ragyog vagy fényt tükröz. Ha ugyanazt a technológiát használja, mondjuk, a főszereplő megjelenítéséhez A Boszorkány sorozat lovagol a vidéken, a kardján és talán némi vízen kívül nem fog látni nagyobb fényvisszaverő felületeket. Alapvető fontosságú, hogy a sugárkövetési technikák nem sokat segítenek a bőre, a ló szőrének, a ruhája bőrének stb.
A bemutató címsorai, amelyek azt állították, hogy „nagy sikerű filmgrafikát” eredményeznek, kissé hiperbolizálódtak - ez igaz lehet, ha a tükrök csarnokában beállított szintet játszik, de ennyi.
Mikor fogom látni ezt a dolgot a játékomban?
A GDC bemutató példája volt az RTX nevű saját sugárkövetési technikának, amelyet most az NVIDIA fejlesztett ki. A csúcskategóriás GeForce grafikus kártyák következő sorozatában fog debütálni, jelenleg a pletykák szerint még ebben az évben debütál a 20XX modellszámokkal. A többi saját grafikus technológiához, például az NVIDIA PhysX-hez hasonlóan valószínűleg más játékosok grafikus kártyáit használó játékosok sem fogják elérhetővé tenni.
Ennek ellenére az RTX a DirectX API kifejezetten sugárkövetésre szolgáló rendszer (a Microsoft sugárkövetésnek hívja). Tehát bár a fenti konkrét demók az Epic és az NVIDIA együttműködését jelentik, semmi sem akadályozza az olyan versenytárs gyártókat, mint az AMD és az Intel, hogy hasonló rendszereket hozzanak létre hasonló eredményekkel.
Leegyszerűsítve: látni fogja, hogy a csúcskategóriás PC-játékok 2018 vége és 2019 eleje felé kezdik használni ezeket a technikákat. Azok a játékosok fogják látni a legtöbb hasznot, akik ekkor fektetnek be új grafikus kártyákba. egy csúcskategóriás játékrendszer, ezeknek a hatásoknak egy részét felhasználhatja a jelenlegi hardverén a DirectX-kompatibilis játékokban.
A hosszú fejlesztési idők és a statikus hardveres célok miatt a konzolos játékosok csak akkor láthatják ezeket a fejlett grafikákat, ha a következő éveken belül megjelenik a játékkonzolok következő fordulója.
Kép jóváírása: NVIDIA , Epic / YouTube , Guru3D / YouTube
