Apa itu Ray Tracing?

Baru-baru ini sebuah demo dari Epic, pembuat mesin game Unreal, mengangkat alis untuk efek pencahayaan foto-nya yang realistis. Teknik ini merupakan langkah maju yang besar untuk penelusuran sinar. Tapi apa artinya itu?

Apa yang Ray Tracing Lakukan

Secara sederhana, ray tracing adalah metode yang digunakan oleh mesin grafik untuk menghitung bagaimana sumber cahaya virtual mempengaruhi barang-barang di lingkungan mereka. Programnya secara harfiahjejakitusinarcahaya, menggunakan perhitungan yang dikembangkan oleh fisikawan yang mempelajari cara cahaya nyata berperilaku.

Mesin grafis seperti Unreal atau Unity menggunakan ray tracing untuk membuat efek pencahayaan yang realistis - bayangan, pantulan, dan oklusi - tanpa perlu menjadikannya sebagai objek individual mereka sendiri. Meskipun ini cukup intensif dari sudut pandang pemrosesan, menggunakannya hanya untuk membuat apa yang dibutuhkan kamera (yaitu pemutar) untuk melihat pada momen tertentu berarti itu dapat lebih efisien daripada metode lain yang lebih tua untuk mensimulasikan cahaya realistis di lingkungan virtual. Efek pencahayaan spesifik diberikan pada bidang dua dimensi tunggal pada perspektif pemirsa, tidak selalu di seluruh lingkungan.

Ini semua dicapai dengan beberapa matematika yang luar biasa kompleks, baik dalam hal menentukan bagaimana cahaya virtual berperilaku dan berapa banyak efek ini yang terlihat oleh pemirsa atau pemain pada waktu tertentu. Pengembang dapat menggunakan versi yang kurang kompleks dari teknik yang sama untuk memperhitungkan perangkat keras yang kurang kuat atau permainan yang lebih cepat dan halus.

Ray tracing adalah pendekatan umum untuk grafik daripada teknik tertentu, meskipun itu terus disempurnakan dan ditingkatkan. Ini dapat digunakan dalam grafis yang telah dibuat sebelumnya, seperti efek khusus yang terlihat di film-film Hollywood, atau dalam mesin waktu nyata, seperti grafik yang Anda lihat di tengah-tengah permainan game PC.

Apa yang Baru di Ray Tracing?

Demo yang telah mendapat ray tracing ke dalam berita baru-baru ini adalah yang ada di video di bawah ini, singkat Star Wars sketsa yang melibatkan beberapa stormtroopers dengan waktu yang sangat buruk. Itu ditunjukkan pada Konferensi Pengembang Game minggu lalu. Ini telah dibuat oleh Epic Games (pembuat Unreal Engine di mana-mana) dalam kemitraan dengan NVIDIA dan Microsoft untuk memamerkan teknik ray tracing baru.

Di luar konteks, itu hanya video konyol. Tetapi yang penting adalah bahwa itu ditampilkan secara waktu nyata, seperti gim video, tidak sebelumnya seperti film Pixar. Video di bawah ini menunjukkan presenter yang memperbesar kamera melalui adegan dengan kontrol waktu nyata, sesuatu yang tidak mungkin dilakukan dengan grafis prarender.

Secara teoritis, jika PC gaming Anda cukup kuat, dapat menghasilkan grafik seperti itu di game apa pun menggunakan efek pencahayaan ray ray baru di demo Unreal versi mendatang.

Teknologi benar-benar bersinar (mengerti?) Karena demo spesifik ini mencakup banyak permukaan reflektif dan cermin dengan geometri tidak beraturan. Lihat bagaimana lingkungan direfleksikan dalam panel melengkung armor berlapis krom milik Captain Phasma. Sama pentingnya, perhatikan bagaimana itu tercermin lebih hampa dan jauh dari armor putih dari stormtroopers biasa. Ini adalah level pencahayaan realistis yang tidak tersedia di game hari ini.

Apakah Ini Membuat Permainan Saya Terlihat Luar Biasa?

Ya, ya - dalam situasi yang sangat spesifik. Pelacakan sinar tingkat lanjut ini akan memudahkan game video untuk menghasilkan efek pencahayaan yang lebih mengesankan, tetapi itu tidak benar-benar membuat struktur poligonal grafis lebih detail. Itu tidak meningkatkan resolusi tekstur, atau meningkatkan fluiditas animasi. Singkatnya, ini akan membuat pencahayaan terlihat realistis, dan itu saja.

Demo di atas sangat dramatis karena pengembang memilih karakter dan lingkungan di mana hampir setiap permukaan bersinar atau memantulkan cahaya. Jika Anda menggunakan teknologi yang sama untuk membuat, katakanlah, protagonis dariThe Witcherseri mengendarai kudanya melalui pedesaan, Anda tidak akan melihat permukaan reflektif utama kecuali pedangnya dan mungkin beberapa air. Yang penting, teknik menjejak sinar tidak akan banyak membantu meningkatkan rendering kulitnya, bulu kuda, kulit pakaiannya, dan sebagainya.

Berita utama yang datang dari demonstrasi ini mengklaim akan menghasilkan “film grafis blockbuster” yang sedikit hiperbola - yang mungkin benar jika Anda memainkan set level di aula cermin, tetapi itu saja.

Kapan Saya Akan Lihat Barang Ini di Game Saya?

Demonstrasi GDC adalah contoh dari teknik pelacakan sinar berpemilik yang disebut RTX, sekarang sedang dikembangkan oleh NVIDIA. Ini diatur untuk debut dalam seri kartu grafis GeForce high-end berikutnya, yang saat ini dikabarkan akan diluncurkan akhir tahun ini dengan nomor model 20XX. Seperti teknologi grafis eksklusif lainnya, seperti PhysX dari NVIDIA, mungkin tidak akan tersedia bagi pemain yang menggunakan kartu grafis dari produsen lain.

Yang sedang berkata, RTX juga menggunakan fitur baru dari sistem DirectX API khusus untuk ray tracing (disebut raytracing oleh Microsoft). Jadi, sementara demo spesifik di atas adalah kolaborasi antara Epic dan NVIDIA, tidak ada yang menghentikan produsen pesaing seperti AMD dan Intel menciptakan sistem serupa dengan hasil serupa.

Sederhananya, Anda akan melihat game PC high-end mulai menggunakan teknik ini menjelang akhir 2018 dan awal 2019.Gamer yang berinvestasi dalam kartu grafis baru sekitar waktu itu akan melihat manfaat paling banyak, tetapi jika Anda sudah memiliki sistem game high-end, Anda mungkin dapat menggunakan beberapa efek ini dalam permainan yang kompatibel dengan DirectX pada perangkat keras Anda saat ini.

Karena waktu pengembangan yang lama dan target perangkat keras statis, konsol pemain tidak akan melihat grafik canggih ini hingga putaran konsol game berikutnya dirilis dalam beberapa tahun.

Kredit gambar: NVIDIA, Epic / YouTube, Guru3D / YouTube