...

Что такое трассировка лучей в играх и как работает технология трейсинга

Обзоры игр и игровых устройств ?

Трассировка лучей (Ray tracing) – это метод освещения, благодаря которому видеоигры выглядят более реалистично и привлекательно. Технология трассировки лучей призвана воссоздать в виртуальном мире оптические эффекты, которые есть в реальности. Для этого необходимое мощное компьютерное оборудование.

трассировка лучей в играх

Что такое трассировка лучей

Для того чтобы углубиться в понимании, что такое трассировка лучей в играх, не обойтись без вводного экскурса в прошлое воссоздания света в компьютерных играх.

рейтрейсинг технология

В проектах без рейтрейсинга можно наблюдать статическое освещение. В виртуальном мире присутствуют источники освещения, равномерно наполняющие светом сцену. Текстуры способны отражать свет, однако лишь тот, что исходит от статических источников.

Развитие видеокарт качественно повлияло на визуальную составляющую игр, однако они всё ещё достаточно далеки от фотореализма.

Свет, которым мы видим в реальной жизни, относится к электромагнитным излучениям. Фотоны, у которых отсутствует размер и какая-либо форма, представляют собой волну и в то же время частицу. Их потоки и создают свет, а количество влияет на яркость.

Собственно, вот ответ на вопрос, что такое трейсинг. Это попытка в игровом мире воссоздать поведение света, каким оно знакомо нам по реальной жизни. Графический процессор занимается отслеживанием пути виртуальных фотонов.

что такое трейсинг

В CGI метод трассировки лучей используется уже давно, правда, многое упиралось в недостаточную мощность компьютеров. Сейчас же даже мощные ноутбуки способны справиться с подобной задачей в режиме реального времени.

В видеоиграх геймерам доступна одна-единственная камера, которая не бывает статичной и всегда в движении, особенно если это экшены.

Видеокарте приходится заниматься вычислениями того, как свет будет преломляться и отражаться в конкретный момент.

Также видеочип занимается вычислением того, как окружающий мир видит игрок со своей точки зрения. Для этого требуется огромная мощность. Поскольку трассировка лучей качественно имитирует реальный мир, даже игры вроде «Майнкрафта» в определённых обстоятельствах наполнены фотореализмом.

Пора перейти к откровению. Та же трассировка лучей RTX от Nvidia это эффективный обман, а не полное подобие реального поведения света. Видеокарта прибегает к ухищрениям, чтобы воссоздать результат, максимально похожий на реальные условия. Очевидно, чтобы снизить нагрузку на «железо». Эти ухищрения называются аппроксимаций. Проще говоря, объекты заменяются на похожие, но более простые по сравнению с оригинальными.

трассировка лучей RTX от Nvidia

Собственно, трассировка лучей в играх – это, как правило, комбинация из классических методов освещения и рейтрейсинга на каких-либо поверхностях, вроде воды.

Один из ярких примеров – шутер от Electronic Arts Battlefield 5, где можно увидеть отражения происходящих баталий на различных предметах. Также рейтрейсинг используется для воссоздания более реалистичных теней.

Без трассировки лучшей крайне непросто воссоздать реалистичные тени.

Конечно, можно добиться хорошего результата и при помощи статических источников света, однако, во-первых, это требует значительных временных затрат. А во-вторых, всё равно в точности сымитировать не получится.

Порой в игровых проектах рейтрейсинг задействуется для создания глобального освещения, что требует мощной видеокарты. Пример такой игры «Метро Исход», правда, разработчики не слишком хорошо реализовали трассировку. Собственно, поэтому часто встречаются комбинации с трассировкой и традиционным освещением вроде отражений на определённых поверхностях, как в Battlefield V.

трассировка лучей Метро Исход

Порой Nvidia задействует технологии вроде DLSS, чтобы улучшить производительность и при этом замаскировать визуальные недочёты. Они появляются, когда в сцене недостаточно лучшей по сравнению с идеальным сценарием, если бы использовалась реальная трассировка.

Поддержка технологии трассировки лучей

Nvidia GTX стали превращаться в RTX с появлением 20-й серии, как раз ознаменовавшей приход трассировки лучей. Для рейтрейсинга нужно мощное «железо».

технологии трассировки лучей

Каждая RTX-карта поддерживает рейтрейсинг, и с каждым поколением привносятся новые технологии. Например, DLSS 3, который обеспечивает повышение производительности.

Отметим, что Nvidia с её ретрейсингом – не единственный игрок в мир трассировки. Есть также Reshade, обеспечивающий похожий результат, однако не приводящий к падению производительности.

AMD и рейтрейсинг

Главный конкурент Nvidia (AMD) здесь значительно отстаёт, однако постепенно догоняет «зелёных».

AMD рейтрейсинг

В видеокартах серии RX 6000 используется архитектура, которая есть на борту актуального поколения консолей от Sony и Microsoft. Они способны обеспечить более низкий уровень мощности, нежели видеокарты от Nvidia.

Что нужно для трассировки лучей

В первую очередь необходима производительная видеокарта, то есть Nvidia RTX или хотя бы AMD RX 6000.

Что нужно для трассировки лучей

Чтобы играть в разрешении 4K или как минимум в 1440p, требуется видеокарта уровня RTX 3080 или 3070 Ti. И, конечно, нужно подобрать игру, в которой есть трассировка лучей.

Вот список нескольких игр с поддержкой трассировки лучей:

  • Cyberpunk 2077
  • Dying Light 2
  • Control
  • Metro Exodus
  • Portal with RTX

Как работает технология трассировки лучей RTX – видео

Станислав Шаман
Пишет Станислав уже на протяжении почти двух десятилетий. Первоначально для местных СМИ собирал новости в области технологий. Его любовь к научной фантастике разбудила огромную жажду знаний. Пытаясь понять, как это работает и может ли работать лучше, он настолько увлекается, словно погружается в транс. За это, среди коллег в TehnObzor он и получил прозвище — Шаман.

Оцените насколько полезна статья?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка / 5. Число оценок:

Оценок пока нет.

Мы не претендуем на истину! Высказанное в обзорах, статьях и рейтингах мнение автора, является сугубо его личным, основанным на опыте, практике или других факторах. Оно может не совпадать с вашим, но это не значит, что неверно или не имеет права существовать. Все материалы, ссылки или контент сайта tehnobzor.ru носит сугубо познавательный (информационный) характер и не является рекламой, даже если содержит рекомендации автора

TehnObzor - Обзоры телефонов, планшетов, ноутбуков, игр, фото, аудио и техники
Поделись мнением или задай вопрос

  1. Хачатурова Марина

    Несколько раз смотрела видео, где показывали разницу между использованием этих технологий и их отсутствием. Честно говоря, я всегда плохо различаю подобные детали. Но на современных устройствах это смотрится красиво.

    Ответить