Kaj je sledenje žarkom?

Pred kratkim je demo od Epic, ustvarjalcev motorja iger Unreal, dvignil obrvi za svoje foto-realistične svetlobne učinke. Tehnika je velik korak naprej za sledenje žarkom. Toda kaj to pomeni?

Kaj sledi žarkom?

Preprosto povedano, sledenje ray je metoda, ki jo grafični motor uporablja za izračun kako virtualni viri svetlobe vplivajo na elemente v svojem okolju. Program dobesedno sledi  žarki z uporabo izračunov, ki so jih razvili fiziki, ki preučujejo, kako se obnaša resnična svetloba.

Grafični motorji, kot je Unreal ali Unity, uporabljajo sledenje žarkom za prikaz realističnih svetlobnih učinkov - senc, refleksij in okluzij - ne da bi jih morali narediti kot svoje lastne objekte. Čeprav je s stališča obdelave precej intenzivna, jo lahko uporabite za prikazovanje le tistega, kar mora kamera (tj. Predvajalnik) videti v danem trenutku, kar pomeni, da je lahko učinkovitejša od drugih, starejših metod simuliranja realistične svetlobe v virtualnih okoljih. Specifični svetlobni učinki so prikazani na eni dvodimenzionalni ravni na gledalčevem gledanju, ne pa ves čas v celotnem okolju.

Vse to se doseže z nekaj izjemno kompleksnimi matematikami, tako v smislu dejanskega določanja načina delovanja navidezne svetlobe kot glede tega, koliko so ti učinki vidni gledalcu ali igralcu ob kateremkoli času. Razvijalci lahko uporabijo manj zapletene različice istih tehnik za obračunavanje manj zmogljive strojne opreme ali hitrejšega igranja.

Sledenje žarkom je splošen pristop k grafiki in ne katerikoli posebni tehniki, čeprav je bila nenehno izpopolnjena in izboljšana. Lahko se uporablja v vnaprej upodobljenih grafikah, kot so posebni učinki, ki jih vidite v hollywoodskih filmih, ali v realnem času, kot so grafike, ki jih vidite med igro med igro na PC-ju..

Kaj je novega v sledenju žarkom?

Demo, ki je pred kratkim prebral žarek v novice, je tisti v videu spodaj, kratek Vojna zvezd skica, v katero so vključeni nekateri stormtroopi z zelo slabim časom. To je bil prikazan na konferenci Game Developer's prejšnji teden. Ustvarili so ga Epic Games (ustvarjalci vseprisotnega programa Unreal Engine) v sodelovanju z NVIDIA in Microsoftom, da pokažejo nove tehnike sledenja žarkom.

Izven konteksta je to samo neumen video. Ampak pomemben del je, da je v realnem času upodobljen, kot video igra, ne prej kot film Pixar. Spodnji videoposnetek prikazuje predstaviteljevo povečavo fotoaparata prek prizora s kontrolami v realnem času, kar ni mogoče z vnaprej pripravljenimi grafičnimi posnetki.

Teoretično, če je vaš igralni računalnik dovolj zmogljiv, lahko generira takšne grafike v vsaki igri z novimi svetlobnimi učinki sledenja žarkom v prihajajoči različici predstavitve Unreal..

Tehnologija resnično sije (razumeš?), Ker ta posebni demo vključuje veliko odsevnih in zrcalnih površin z nepravilno geometrijo. Oglejte si, kako se okolje odraža v ukrivljenih ploščah kromiranega oklepaja kapetana Phasme. Prav tako pomembno je, da opazite, kako se bolj odbija od belih oklepov običajnih nevihtov. To je raven realistične osvetlitve, ki je danes ni na voljo.

Bo moje igre videti čudovito?

No, ja - v zelo posebnih okoliščinah. Ta napredna raven sledenja žarkom bo olajšala videoigre, da bodo naredile impresivnejše svetlobne učinke, vendar dejansko ne naredi podrobnejše poligonalne strukture grafike. Ne poveča ločljivosti tekstur ali povečuje pretočnosti animacij. Skratka, to bo naredilo osvetlitev realistično in to je vse.

Zgornji demo je še posebej dramatičen, saj so razvijalci izbrali znake in okolja, v katerih je skoraj vsaka površina svetleča ali odbojna. Če uporabljate isto tehnologijo, da naredite, recimo, protagonista Čarovnik serija, ki je jahala konja po podeželju, ne boste videli večjih odsevnih površin, razen svojega meča in morda vode. Najpomembneje je, da tehnike sledenja žarkom ne bodo naredile veliko za izboljšanje njegove kože, konjskega krzna, usnja njegovih oblačil in tako naprej.

Naslovi, ki so izhajali iz te predstavitve in trdili, da bi to privedlo do »filmske grafike«, je bilo malo hiperbola, kar bi lahko bilo res, če igrate raven v dvorani z ogledali, vendar je to vse..

Kdaj bom videl te stvari v mojih igrah?

Predstavitev GDC je bila primer lastniške tehnike sledenja žarkom RTX, ki jo zdaj razvija NVIDIA. V naslednjo serijo grafičnih kartic GeForce, ki je trenutno govoril, da bo kasneje letos nastopil s številkami modela 20XX, bo nastopil. Kot druge lastniške grafične tehnologije, kot je NVIDIA PhysX, verjetno ne bo na voljo igralcem, ki uporabljajo grafične kartice drugih proizvajalcev..

Vendar pa RTX uporablja novo funkcijo sistema API DirectX, posebej za sledenje žarkom (ki jo Microsoft imenuje raytracing). Čeprav so zgoraj navedeni specifični demoti v sodelovanju med Epic in NVIDIA, konkurenčnim proizvajalcem, kot sta AMD in Intel, nič ne preprečuje ustvarjanja podobnih sistemov s podobnimi rezultati.

Preprosto povedano, boste videli, da bodo računalniške igre high-end začele uporabljati te tehnike proti koncu leta 2018 in začetku leta 2019. Igralci, ki vlagajo v nove grafične kartice okoli tega časa, bodo imeli največ koristi, vendar če že imate pri vrhunskem igralnem sistemu lahko nekatere od teh učinkov uporabljate v igrah, ki so združljive z DirectX na vaši trenutni strojni opremi.

Zaradi dolgih razvojnih časov in statičnih strojnih ciljev igralci konzol ne bodo videli teh naprednih grafik, dokler ne bo izdan naslednji krog igralnih konzol čez nekaj let..

Kredit za slike: NVIDIA, Epic / YouTube, Guru3D / YouTube