Пожалуй не самая новая тема ведь релиз серии RTX карт состоялся уже достаточно давно и кто-то, не смотря на их цену, смог ознакомиться с технологией трассировки лучей (Ray Tracing) лично. И вместе с теми, кто всё ещё не в курсе, что же это такое, давайте попробуем разобраться и посмотреть всё на примерах.
Принцип трассировки лучей.
Ray Tracing или же трассировка лучей сама по себе достаточно простая технология, которую легко объяснить и понять, достаточно просто посмотреть вокруг себя. Всё, что вы увидите - это отраженные лучи света, которые улавливает ваш глаз. Огромное количество фотонов проходит через ваши глаза и после обработки вашим мозгом превращается в изображение у вас в голове. Иными словами, всё, что мы видим, и является отраженным светом
Не так уж сложно, правда? Вот именно этот принцип и заложен в технологии трассировки лучей. Она занимается рендерингом трехмерной графики с полной симуляцией принципа отражения света от объектов. Всё завязано на специальных алгоритмах, которые отслеживают путь луча, проходящего между объектами и создаёт симуляцию его взаимодействия с другими объектами. И всё происходит как в жизни. Там где луч должен отражаться - он отражается, где преломиться - преломляется и так далее.
Что же мы получаем в итоге? Невероятно реалистичное и впечатляющее освещение максимально приближенное к реальности. Алгоритмы помимо всего прочего учитывают и физику поверхностей, с которыми взаимодействует. Полностью учитывается место падения света, места его преломления, отражения и формирования тени
Таким образом, мы имеем технологию, которая максимально приближает нас к симуляции человеческого зрения. И весь это процесс значительно сложнее, чем используемый повсеместно метод растеризации.
Метод растеризации значительно проще с аппаратной точки зрения, об этом мы, возможно, поговорим в другой статье. В процессе растеризиции компьютер постоянно занимается превращением трехмерных моделей в двухмерное изображение и выводит это всё вам на экран.
И если разбираться в сути дела, то трассировку лучей можно назвать полноценной симуляцией, а растеризацию чем-то вроде симуляции этой же симуляции.
Но есть у этой технологии и очевидный недостаток, который лежит на поверхности. Она просто нереально прожорливая и требовательная к ресурсам. Это довольно логично, учитывая просчет всех возможных источников света вместе со всеми нюансами, описанными до этого. Откровенно говоря, технология - это не новая и уже давно используется в кинематографе и мультипликации. Если конечно же один важный нюанс. Кадры в этой индустрии могут рендериться сутками, игровая же индустрия не может себе такого позволить, особенно если вы хотите получить те заветные 60 кадров в секунду.
Ray Tracing наглядно
И именно NVIDIA сделала первый шаг в покорении этой технологии. Карты с архитектурой Turing стали первыми видеокартами, способными обрабатывать лучи в реальном времени. Хоть это и не полноценная трассировка, а гибридная (часть её берёт на себя растеризация), но весь свет, тени и отражения просчитываются с помощью той самой технологии Ray Tracing. Просто взгляните на эти примеры и всё сразу станет ясно.
Думаю не нужно убеждать в том, что разница очевидна. Тени становятся мягче, освещение реалистичней и обрисовывается именно там, где есть оно и должно появляться от источников света. И обратите внимание, что Quake II увидела свет ещё в 1997 году. Её преображение одной только технологией трассировки лучей выглядит просто впечатляюще.
Оправдана ли стоимость топовых видеокарт RTX серии?
На данный момент технология хоть и получила выход в свет, она всё ещё достаточно сырая и доступна далеко не всем. Но тем не менее - это важный шаг навстречу новой эпохи графики в играх. Именно такие смелые решения и толкают индустрию вперёд и на данный момент технология трассировки лучей выглядит не как забытая богом технология PhysX, а как необходимый шаг вперед для игровой индустрии.