Ray Tracing: всичко, което трябва да знаете за тази технология

Ако харесвате игри и сте любопитни да разберете как работят, със сигурност сте чували Проследяване на Рей. Тази технология е техника за осветление, която придава реалистичен вид на виртуални среди. Качествената графична карта може да използва Проследяване на Рей за да накара потребителя да се почувства като вътре в играта. О Проследяване на лъчи се опитва да покаже светлината по същия начин, както в реалния свят.

Разберете начина, по който Проследяване на Рей works помага на вашата платформа за игри (било то компютър или специфична конзола) да изпълнява игри на най-високо ниво на качество. В тази статия ще се запознаем малко по-задълбочено какво представлява и как се използва тази техника в света на компютърната графика и видеоигрите.

виртуална светлина

Компютърната графика може да изглежда като сложна тема за обяснение, но, повярвайте ми, Проследяване на Рей по-просто е отколкото изглежда. Както споменахме по-рано, технологията се опитва да симулира как работи светлината в реалния свят. Вместо да създава предварително програмирана светлина за сцени в игрите, Проследяване на Рей проследява пътя на симулираната светлина. Или по-скоро милиони симулирани светлини или фотони. Сякаш в картина художникът рисува всеки лъч светлина в сцената или пейзажа, за да създаде най-близкия симулационен ефект до реалността.

Светлината отскача от обекти, докато се движи и взаимодейства с техните свойства. Например, ако се отразява от лъскава зелена повърхност, цветът му може да се промени. По същество това е начинът, по който светлината работи в реалния живот. Частица светлина тръгва от точка на произход и се движи по пътя, докато взаимодейства с обект, когато нейният път се определя от свойствата на обекта. Например, плътен, черен предмет може да абсорбира светлина или огледало може напълно да я отразява.

Сходството на Проследяване на лъчи с реалния живот прави това изключително реалистична техника за 3D изобразяване, което прави дори игри с ниско ниво на детайлност като Minecraft изглеждат почти фотореалистични при определени условия. Но има само един проблем: поведението на светлината е трудно да се симулира. Дори конзоли от ново поколение като Серия Xbox X и PlayStation 5 хардуерът им ще бъде изтласкан до краен предел, за да се гарантира максимална производителност с технологията на Проследяване на Рей.

Пресъздаването на начина, по който светлината действително работи в света, е сложно и ресурсоемко, което изисква много изчислителна мощност. Повечето от игрите, които използват Проследяване на Рей използвайте комбинация от традиционни техники за осветление (наречени растеризация) и запазете използването на Проследяване на Рей вярно само за специфични повърхности като локви и метал. Чудесен пример за това е Battlefield V. Можете да видите отражението на войски във вода, терен в самолети и дори отражението на експлозии в боята на кола. По-голямата част от съвременните 3D графични машини могат да показват качествени отражения, но не на нивото на детайлност, наблюдавано в Battlefield V.

Светлината, симулирана от Проследяване на Рей може да създаде много по-реалистични сенки в тъмни или ярко осветени сцени. Поради тази причина постигането на същия резултат без използването на технология е изключително трудно. Разработчиците могат само да го „фалшифицират“ чрез контролирано и внимателно използване на предварително създадени източници на светлина. Това отнема много време и усилия и дори тогава резултатът не винаги е задоволителен.

Някои игри използват напълно Проследяване на Рей в глобалното си осветление, прилагайки техниката към цялата сцена. Това обаче е най-скъпият от изчислителна гледна точка подход и се нуждае от модерна и мощна графична карта, за да работи правилно. Игра, която прави това е Метро излизане, дори да е несъвършен. В играта можем да видим как светлината реагира с оръжия, повърхности и дори клони на дървета, в симулация, която се доближава до реалността.

Поради тази причина използването на Проследяване на Рей частично в сенки или отразяващи повърхности е толкова популярна алтернатива. Новата технология на DLSS (Супер извадка за дълбоко обучение, „Супер вземане на проби за задълбочено обучение“, на английски) от NVIDIA се опитва да запълни „дупките“, които съществуват в игрите, които използват малко лъчи светлина за осветление, създавайки сцена, почти изцяло създадена от Проследяване на Рей. Техниката използва вземане на проби от светлинни лъчи (и начина, по който се държат върху повърхности) и чрез малко математика генерира нови лъчи и отражения в реално време без допълнителни разходи за графичната карта.

Хардуерът зад проследяването на лъчи

За да се справят с тези реализации, генериране на графични карти RTX разширение da NVIDIA представи хардуер, създаден специално за Проследяване на лъчи. Новата архитектура на графичната карта използва RT ядра на компанията да се справят с техниката в реално време. Тези нови ядра имат много по-висока мощност на обработка, отколкото се вижда в предишното поколение GTX.

Тези ядра не са строго необходими за прилагането на Проследяване на Рей, тъй като ефектите на техниката могат да се изпълняват на серийни графични карти GTX 10 и 16, въпреки че са много по-малко способни от плочите RTX разширение най-висок клас с RT ядра. Един от големите фокуси на линията плочи RTX разширение от NVIDIA е именно в подобряването на техниката на Проследяване на Рей, с представяне, далеч превъзхождащо сериала GTX по-горе.

Тъй като те не са оптимизирани за тази цел, дори и най-мощните графични карти GTXкато 1080 Ti, борба с игри с Проследяване на Рей с резолюция над 1080p. Вече RTX 2080 Ti, най-мощната графична карта в света, с 68 RT ядра, може да работи с Battlefield V при 80 кадъра в секунда във Full HD. Ако обаче плейърът възнамерява да повиши разделителната способност до 4K, честотата на кадрите ще бъде намалена. Поради тази причина RTX картите трябва да изпълняват игри с по-ниска честота на кадрите, за да осигурят задоволителна производителност с помощта на проследяване на лъчи.

Но не се притеснявайте, има „светлина“ в края на този тунел от проблеми. Методът на Проследяване на Рей da NVIDIA това не е единствената налична опция за симулиране на осветление във виртуални среди. Има и ефекти за последваща обработка. „проследяване на пътя“ които предлагат сравними визуални ефекти, без да имат същата изчислителна цена. Въпреки това, последните все още се нуждаят от някои корекции, за да бъдат използвани в голям мащаб от графичните карти.

Въпреки това, ако обичате невероятни визуализации, които се доближават все повече и повече до реалността, все пак ще искате мощна графична карта, която да направите Проследяване на Рей, без значение от изпълнението. Добрата новина? Колкото по-популярна става тази техника и колкото повече разработчици измислят начини да я подобрят, толкова по-широка е гамата от хардуер на по-достъпни цени за потребителя.

Поставете силата на проследяването на лъчи във вашия компютър с NVIDIA RTX карти

A NVIDIA има на пазара линия графични процесори, които поддържат технологията RTX разширение, за да внесете повече реализъм в игрите си. Първият вариант, който препоръчваме, е GALAX GeForce RTX 2060 Super, карта с голяма стойност за тези, които започват в света на ray проследяване. С 8 GB GDDR6 памет, този модел изисква компютър с Windows 10, поне 8 GB RAM памет и 1,5 GB място за съхранение, дънна платка с PCIe x16 слот, две свободни отделения в кутията и захранване, което има най-малко 550 W мощност, с 8-пинов конектор за допълнително захранване. намирате GALAX GeForce RTX 2060 Super от 3.817 BRL нататък Амазонка.

Друга препоръка е да Gigabyte GeForce RTX 2070 Super Windforce OC, чийто процесор е с 26% по-бърз от RTX 2060, със същите 8GB GDDR6 памет. Диференциал на тази плоча е системата Windforce, която се състои от 3 вентилатора, въртящи се в противоположни посоки, разпръснати. По този начин горещият въздушен поток се разпространява от двете страни на платката, подобрявайки разсейването на топлината вътре в корпуса.

За да използвате този GPU, имате нужда от компютър с Windows 10, минимум 8 GB RAM и 1,5 GB безплатно място за съхранение, дънна платка с наличен PCIe x16 слот, две свободни отделения в кутията и захранване с поне 650 W, с 8- щифт и 6-пинов допълнителен конектор за захранване. А Gigabyte GeForce RTX 2070 Super Windforce OC може да се намери от 4.702 BRL нататък Амазонка.

И ако търсите максимална производителност и реализъм, препоръчваме GALAX GeForce RTX 2080 Super WTF, с 8GB DDR6 RAM памет. Използването му изисква операционна система Windows 10, минимум 8 GB RAM памет и 1,5 GB място за съхранение, дънна платка с PCIe x16 слот, два свободни слота в кутията и захранване с поне 650 W, със захранващ конектор , комплементарни 8-пинови и 6-пинови комплементарни. А GALAX GeForce RTX 2080 Super WTF може да се намери до от 6.633 BRL нататък Амазонка.

А вие, готови ли сте за красотата на ray проследяване в игрите? Коя титла най-много искате да видите работа с технологии? Пишете в нашия кометен!

източник: Trusted Reviews