Di recente una demo di Epic, i creatori del motore di gioco Unreal, ha sollevato le sopracciglia per i suoi effetti di illuminazione fotorealistici. La tecnica è un grande passo avanti per il ray tracing. Ma cosa significa?
Cosa fa Ray Tracing
In parole povere, il ray tracing è un metodo utilizzato da un motore grafico per calcolare in che modo le sorgenti luminose virtuali influenzano gli elementi all'interno del loro ambiente. Il programma letteralmente tracce il raggi di luce, usando i calcoli sviluppati dai fisici che studiano il comportamento della luce reale.
I motori grafici come Unreal o Unity usano il ray tracing per rendere realistici effetti di luce – ombre, riflessi e occlusioni – senza la necessità di renderli come i loro singoli oggetti. Sebbene sia abbastanza intenso dal punto di vista dell'elaborazione, usarlo per rendere solo ciò che la telecamera (cioè il giocatore) deve vedere in un dato momento significa che può essere più efficiente di altri metodi più vecchi di simulazione della luce realistica in ambienti virtuali. Gli effetti di luce specifici sono resi su un unico piano bidimensionale nella prospettiva dello spettatore, non costantemente in tutto l'ambiente.
Tutto ciò si ottiene con una matematica incredibilmente complessa, sia in termini di determinare effettivamente il modo in cui la luce virtuale si comporta sia da quanti effetti sono visibili allo spettatore o al giocatore in un dato momento. Gli sviluppatori possono utilizzare versioni meno complesse delle stesse tecniche per tenere conto di hardware meno potente o gameplay più veloce e fluido.
Il ray tracing è un approccio generale alla grafica piuttosto che una tecnica specifica, sebbene sia stato costantemente perfezionato e migliorato. Può essere utilizzato nella grafica pre-renderizzata, come gli effetti speciali visti nei film di Hollywood, o nei motori in tempo reale, come la grafica che vedi nel mezzo del gameplay durante un gioco per PC.
Cosa c'è di nuovo in Ray Tracing?
La demo che ha recentemente rintracciato ray nelle notizie è quella nel video qui sotto, in breve Guerre stellari schizzo che coinvolge alcuni stormtroopers con tempistiche davvero pessime. È stato presentato alla Conferenza degli sviluppatori di giochi la scorsa settimana. È stato creato da Epic Games (creatori dell'onnipresente Unreal Engine) in collaborazione con NVIDIA e Microsoft per mostrare nuove tecniche di ray tracing.
(Embed) https://www.youtube.com/watch?v=J3ue35ago3Y (/ embed)
Fuori dal contesto, è solo un video sciocco. Ma la parte importante è che viene reso in tempo reale, come un videogioco, non prima come un film Pixar. Il video qui sotto mostra il presentatore che esegue lo zoom della telecamera attraverso la scena con controlli in tempo reale, cosa impossibile con la grafica pre-renderizzata.
(Embed) https://www.youtube.com/watch?v=YWcawaa_9HA (/ embed)
Teoricamente, se il tuo PC da gioco è abbastanza potente, può generare una grafica simile in qualsiasi gioco usando i nuovi effetti di illuminazione ray tracing nella prossima versione della demo di Unreal.
La tecnologia brilla davvero (capito?) Perché questa demo specifica include molte superfici riflettenti e specchiate con geometria irregolare. Scopri come l'ambiente si riflette nei pannelli curvi dell'armatura cromata del Capitano Phasma. Altrettanto importante, nota come si riflette più debolmente e diffusamente sull'armatura bianca dei normali stormtroopers. Questo è un livello di illuminazione realistica che non è disponibile nei giochi oggi.
Farà apparire fantastici i miei giochi?
Bene, sì, in circostanze molto specifiche. Questo livello avanzato di ray tracing renderà più semplice per i videogiochi effetti di illuminazione più impressionanti, ma in realtà non rende la struttura poligonale della grafica più dettagliata. Non migliora la risoluzione delle trame, né migliora la fluidità delle animazioni. In breve, renderà l'illuminazione realistica, e questo è tutto.
La demo di cui sopra è particolarmente drammatica perché gli sviluppatori hanno scelto personaggi e ambienti in cui quasi ogni superficie brilla o riflette la luce. Se usi la stessa tecnologia per rendere, diciamo, il protagonista di The Witcher serie che monta il suo cavallo attraverso la campagna, non vedrai alcuna superficie molto riflettente tranne la sua spada e forse un po 'd'acqua. Fondamentalmente, le tecniche di ray tracing non faranno molto per migliorare la resa della sua pelle, la pelliccia del cavallo, la pelle dei suoi vestiti e così via.
I titoli che provenivano da questa dimostrazione sostenendo che si tradurrebbe in “grafica di film di successo” erano un po 'iperbole – questo potrebbe essere vero se stai giocando un livello impostato in una sala di specchi, ma questo è tutto.
Quando vedrò questa roba nei miei giochi?
La dimostrazione GDC era un esempio di una tecnica proprietaria di ray tracing chiamata RTX, ora in fase di sviluppo da NVIDIA. È previsto il debutto nella prossima serie di schede grafiche GeForce di fascia alta, che si dice al debutto alla fine dell'anno con i numeri di modello 20XX. Come altre tecnologie grafiche proprietarie, come PhysX di NVIDIA, probabilmente non sarà disponibile per i giocatori che utilizzano schede grafiche di altri produttori.
Detto questo, RTX utilizza anche una nuova funzionalità del sistema API DirectX specificamente per il ray tracing (chiamato raytracing di Microsoft). Quindi, mentre le demo specifiche sopra riportate sono una collaborazione tra Epic e NVIDIA, non c'è nulla che impedisce ai produttori concorrenti come AMD e Intel di creare sistemi simili con risultati simili.
(Embed) https://www.youtube.com/watch?v=LXo0WdlELJk (/ embed)
Per dirla semplicemente, vedrai i giochi per PC di fascia alta iniziare a utilizzare queste tecniche verso la fine del 2018 e l'inizio del 2019. I giocatori che investono in nuove schede grafiche in quel periodo vedranno il massimo beneficio, ma se hai già un sistema di gioco di fascia alta, potresti essere in grado di utilizzare alcuni di questi effetti nei giochi compatibili con DirectX sul tuo hardware attuale.
A causa dei lunghi tempi di sviluppo e degli obiettivi hardware statici, i giocatori della console non vedranno questa grafica avanzata fino a quando il prossimo round di console di gioco verrà rilasciato tra diversi anni.
Credito immagine: NVIDIA, Epic / YouTube, Guru3D / YouTube
