Mikä on Ray Tracing?

Sisällysluettelo:

Mikä on Ray Tracing?
Mikä on Ray Tracing?
Anonim
Äskettäin Unrealin pelimoottorin päättäjät Epicistä nostivat kulmakarvat valokuva-realististen valaistusvaikutustensa vuoksi. Tekniikka on suuri askel eteenpäin säteen jäljittämisessä. Mutta mitä se tarkoittaa?
Äskettäin Unrealin pelimoottorin päättäjät Epicistä nostivat kulmakarvat valokuva-realististen valaistusvaikutustensa vuoksi. Tekniikka on suuri askel eteenpäin säteen jäljittämisessä. Mutta mitä se tarkoittaa?

Mitä Ray Tracing tekee

Yksinkertaisesti sanottuna, ray tracing on menetelmä, jonka grafiikkamekaniikka laskee, miten virtuaaliset valolähteet vaikuttavat ympäristöönsä kuuluvissa kohteissa. Ohjelma kirjaimellisestijälkiäsäteetvalo, käyttäen laskelmia kehittäneet fyysikot, jotka tutkivat miten todellinen valo käyttäytyy.

Graafiset moottorit, kuten Unreal tai Unity, käyttävät ray-jäljittämistä realististen valaistusvaikutusten tekemiseksi - varjot, heijastukset ja sulkeumat - tarvitsematta tehdä niitä omine esineineen. Vaikka se on varsin intensiivinen käsittelyn näkökulmasta, sen käyttäminen vain, mitä kamera (eli soitin) tarvitsee nähdä milloin tahansa, tarkoittaa sitä, että se voi olla tehokkaampaa kuin muut, vanhemmat menetelmät simuloida realistista valoa virtuaaliympäristöissä. Erityiset valaistustehokset tehdään yhdelle kaksiulotteiselle tasolle katsojan näkökulmasta, ei jatkuvasti koko ympäristön.
Graafiset moottorit, kuten Unreal tai Unity, käyttävät ray-jäljittämistä realististen valaistusvaikutusten tekemiseksi - varjot, heijastukset ja sulkeumat - tarvitsematta tehdä niitä omine esineineen. Vaikka se on varsin intensiivinen käsittelyn näkökulmasta, sen käyttäminen vain, mitä kamera (eli soitin) tarvitsee nähdä milloin tahansa, tarkoittaa sitä, että se voi olla tehokkaampaa kuin muut, vanhemmat menetelmät simuloida realistista valoa virtuaaliympäristöissä. Erityiset valaistustehokset tehdään yhdelle kaksiulotteiselle tasolle katsojan näkökulmasta, ei jatkuvasti koko ympäristön.

Tämä kaikki saavutetaan erinomaisella monimutkaisella matematiikalla, sekä sen määrittämisessä, miten virtuaalinen valo toimii ja kuinka paljon näistä vaikutuksista on nähtävissä katsojalle tai soittimelle milloin tahansa. Kehittäjät voivat käyttää vähemmän monimutkaisia versioita samoista tekniikoista, kun otetaan huomioon vähemmän tehokas laitteisto tai nopeampi, nopeampi pelattavuus.

Ray-jäljitys on yleinen lähestymistapa grafiikkaan eikä mikään erityinen tekniikka, vaikka sitä on jatkuvasti hienostunut ja parannettu. Sitä voidaan käyttää valmiissa renderöidyssä grafiikassa, kuten Hollywood-elokuvissa tai reaaliaikaisissa moottoreissa havaitut erikoistehosteet, kuten grafiikka, jota näet kesken pelattavuuden PC-pelin aikana.
Ray-jäljitys on yleinen lähestymistapa grafiikkaan eikä mikään erityinen tekniikka, vaikka sitä on jatkuvasti hienostunut ja parannettu. Sitä voidaan käyttää valmiissa renderöidyssä grafiikassa, kuten Hollywood-elokuvissa tai reaaliaikaisissa moottoreissa havaitut erikoistehosteet, kuten grafiikka, jota näet kesken pelattavuuden PC-pelin aikana.

Mitä uutta Ray Tracingissa on?

Demo, joka on saanut röntgensäteen jälkikäteen uutisia äskettäin, on yksi alla olevassa videossa, lyhyt Tähtien sota luonnos, johon liittyy joitakin myrskytyöläisiä, joilla on todella huono ajoitus. Se näytettiin viime viikolla pelin kehittäjien konferenssissa. Se on luonut Epic Games (päättäjät maailmanlaajuisesti Unreal Engine) yhteistyössä NVIDIA ja Microsoft osoittavat uusia ray tracing tekniikoita.

Epäilemättä, se on vain hölmö video. Mutta tärkeä bitti on se, että se tehdään reaaliajassa, kuten videopelissä, et etukäteen, kuten Pixar-elokuvasta. Alla oleva video näyttää esittäjän kameran zoomaamisen kohtauksen kautta reaaliaikaisilla säätimillä, mikä ei ole mahdollista esijohdetuilla grafiikoilla.

Teoreettisesti, jos pelikoneesi on tarpeeksi tehokas, se voi tuottaa sellaista grafiikkaa kuin missä tahansa pelissä käyttäen uutta säteen valaistusta valaistustehosta tulevassa Unreal-demo-versiossa.

Teknologia todella loistaa (saat sen?), Koska tämä erityinen demo sisältää paljon heijastavia ja peilipintoja, joilla on epäsäännöllinen geometria. Tarkastele tapaa, jolla ympäristö heijastuu Captain Phasmin kromattua panssaria kaareviin paneeleihin. Samoin yhtä tärkeää, huomaa, kuinka se heijastuu tavallisimpien myrskytuotteiden valkeaan panssariin herkemmäksi ja diffuselyksi. Tämä on taso realistista valaistusta, jota ei ole saatavilla peleissä tänään.

Tekeekö se pelatuksi katsomaan mahtavaa?

Kyllä, hyvin erityisissä olosuhteissa. Tämä edistynyt röntgensäteilyn taso helpottaa videopelien tekemistä entistä vaikuttavammista valaistusefekteistä, mutta se ei todellakaan edistä grafiikan monikulmainen rakenne. Se ei lisää tekstuureiden resoluutiota eikä lisää animaatioiden sujuvuutta. Lyhyesti sanottuna se tekee valaistuksesta realistisen, ja siitä on kyse.

Image
Image

Edellä oleva demo on erityisen dramaattinen, koska kehittäjät valitsevat hahmoja ja ympäristöjä, joissa lähes kaikki pinnat ovat joko loistavia tai heijastavia valoja. Jos käytät samaa tekniikkaa tekemään esimerkiksi pääosastonWitchersarjan ratsastus hevosen kautta maaseudulla, et näe suuria heijastavia pintoja paitsi miekka ja ehkä vettä. Ratkaisevasti ray-jäljitys tekniikoilla ei tee paljon tehostamaan hänen ihonsa, hevosen turkista, vaatteiden nahkaa ja niin edelleen.

Tämän mielenosoituksen otsikot, jotka väittivät, että se johtaisi "blockbuster-elokuvan grafiikkaan", olisivat hieman hyperbolaa, mikä saattaa olla totta, jos pelaat tasoa, joka on asetettu peilien aulaan, mutta siitä on kyse.

Milloin näen tämän artikkelin omissa pelissani?

GDC-demonstraatio oli esimerkki RTX-tekniikasta, jota nykyään kehittää NVIDIA. Se on debyyttinsä seuraavassa sarjassa korkealaatuisia GeForce-näytönohjaimia, joita tällä hetkellä huhuvat debyyttistään myöhemmin tänä vuonna 20XX-mallinumerolla. Kuten muutkin graafiset grafiikkatekniikat, kuten NVIDIAn PhysX, se ei todennäköisesti ole muiden valmistajien näytönohjainten käytettävissä.

Tästä huolimatta RTX käyttää myös DirectX API -järjestelmän uutta ominaisuutta, joka on tarkoitettu nimenomaan säteen jäljittämiseen (jota kutsutaan nimellä "raytracing by Microsoft"). Joten, kun edellä mainitut demot ovat Epicin ja NVIDIAn välistä yhteistyötä, mikään ei estä kilpailevia valmistajia, kuten AMD: tä ja Intelia, luomaan samankaltaisia tuloksia vastaavat järjestelmät.

Yksinkertaisesti sanottuna, huippupäätteiset PC-pelit alkavat käyttää näitä tekniikoita vuoden 2018 loppuun ja vuoden 2019 alkuun.Pelaajat, jotka investoivat uuteen näytönohjaimeen noin tuolloin, hyötyvät eniten, mutta jos sinulla on jo huippuluokan pelijärjestelmä, voit käyttää joitakin näistä vaikutuksista DirectX-yhteensopivissa peleissä nykyisessä laitteistossasi.

Pitkien kehitysaikojen ja staattisten laitteistotavoitteiden vuoksi konsolin pelaajat eivät näe näitä kehittyneitä grafiikoita, ennen kuin seuraavan pelikonsolin pelikierros julkaistaan usean vuoden ajan.

Kuvahinta: NVIDIA, Epic / YouTube, Guru3D / YouTube

Suositeltava: