На конференции Nvidia в этом году компания приоткрыла завесу над своей новейшей линейкой видеокарт под названием RTX 20XX. Компания пообещала, что эти карты произведут революцию в способах работы графики в играх на следующее десятилетие или даже больше, и секрет того, почему это происходит, можно найти в переходе от прозвища «GTX» к «RTX». Буква «r» в слове RTX теперь означает «трассировку лучей» — технологию, которая уже много лет используется в индустрии визуальных эффектов, но теперь наконец-то перешла в игры благодаря некоторым умным системам искусственного интеллекта, работающим за кулисами.
Но что такое трассировка лучей и почему она так важна для будущего игр?
Полезно знать: в 2024 году трассировка пути будет считаться лучшим решением для игровой графики, чем трассировка лучей.
Как свет работает в современных играх
Чтобы понять, что такое трассировка лучей, сначала нужно знать, как работает свет в реальном мире. Когда источник проецирует луч или в данном случае «луч» света на поверхность, эта поверхность может делать с ним одно из четырех действий: поглощать его, отражать, преломлять или флуоресцировать. Разница в этих четырех действиях будет определять, как объект будет выглядеть под конкретным источником света.
Обычно просить компьютер смоделировать все четыре состояния и их реакцию на источник света — чрезвычайно ресурсоемкая задача, а это означает, что разработчикам игр приходится искать более дешевое решение, чтобы имитировать тот же результат. В течение многих лет в 3D-играх применялся некий обман, чтобы свет выглядел так, как будто он органично отражается от объекта, используя технику, известную как «растеризация».
Растеризация преобразует 3D-объекты в 2D-пиксели и обрабатывает свет таким образом, а затем заполняет недостающие детали с помощью шейдеров. Этого достаточно для консолей и большинства компьютерных игр, но по мере того, как мы приближаемся к сфере игр 4K, те же методы освещения, которые мы использовали годами, просто не выдерживают такого же уровня проверки.
Трассировка лучей: введение
И здесь на помощь приходит трассировка лучей. Как мы упоминали в предыдущем разделе, студии визуальных эффектов уже много лет используют трассировку лучей в больших голливудских фильмах, но это только потому, что в отличие от графики в реальном времени Голливуд может позволить себе роскошь быть могут отправлять свои эффекты на так называемую «ферму рендеринга» и тратить часы, дни, а иногда и недели на рендеринг освещения для одной сцены.
Интерактивные игры должны иметь возможность создавать такие же световые эффекты в динамично меняющейся среде, поэтому до сих пор эта технология использовалась исключительно для фильмов из-за высоких требований к вычислительной мощности. Однако с выпуском карт RTX Nvidia заявляет, что благодаря умной интеграции искусственного интеллекта наконец-то наступила эра трассировки лучей в реальном времени, и она выглядит лучше, чем любой из нас мог ожидать.
Трассировка лучей имитирует каждый аспект источника света и его свойства преломления в полном 3D. Это делает сцену более естественной и реалистичной и приближает игровую графику к фотореализму, который мы привыкли ожидать от наших любимых фильмов. Тем не менее, единственные карты, которые смогут запускать игры с поддержкой трассировки лучей (например, Battlefield V), — это линейка карт RTX от Nvidia и будущая линейка карт Vega от AMD.
Трассировка лучей может навсегда изменить наш взгляд на игры, а полномасштабное внедрение технологии, обеспечивающей ее работу, произойдет всего через несколько месяцев.
