Si vous avez pris le moindre coup d’œil
vers des jeux et des graphismes de news ces derniers temps, alors vous avez entendu la dernière et la
plus grand mot à la mode: le lancer de rayons. Vous pourriez aussi avoir entendu un son similaire
parole, appelée chemin de traçage. Et vous pourrait être totalement pardonné à ne pas
la compréhension de ce que les deux processus.
Une explication simple est que les deux chemin
le traçage et le lancer de rayons sont graphique méthodes plus réalistes
les images, au prix de beaucoup plus de puissance de calcul. Il y a un
Minecraft vidéo sur YouTube qui montre les aspects particuliers de ray
traçage de façon claire, mais illustre aussi le stress qu’elle met un système.
Image créée à l’aide du lancer de RayonsSi c’est la seule explication que vous avez besoin,
super! Mais si vous voulez creuser profondément et de trouver comment chaque technique fonctionne et
pourquoi matérielle GPU entreprises sont en charge d’une petite fortune pour le lancer de rayons-capable
cartes, lire sur.
La pixellisation de l’infographie et de
Toute image que vous voyez affiché sur un écran d’ordinateur ne démarre pas comme cette image. Il commence comme un raster ou vecteur d’image. Une image raster est composé d’une collection de ombragée de pixels.
Une image vectorielle est basé sur des formules mathématiques qui signifie que l’image peut être augmenté en taille presque indéfiniment. La baisse des images vectorielles est que des détails plus précis sont difficiles à atteindre. Les images vectorielles sont mieux utilisées que lorsque peu de couleurs sont nécessaires.
La principale force de la pixellisation est sa
la vitesse, surtout en comparaison aux techniques telles que le lancer de rayons. Votre GPU, ou
unité de traitement graphique, dira le jeu pour créer une image 3D de petits
les formes, le plus souvent des triangles. Ces triangles sont transformés en pixels individuels
et puis mettre à travers un shader pour créer l’image que vous voyez à l’écran.
Le tramage a été le go-to option pour les
jeu vidéo de graphiques pour une longue période en raison de la rapidité du traitement, mais
comme la technologie actuelle commence à cogner contre ses limites le plus avancé
les techniques sont nécessaires ot percer au niveau suivant. C’est là que ray
le traçage est en.
Le Ray-tracing semble beaucoup plus réaliste que
le tramage, comme l’image ci-dessous illustre. Regardez les réflexions sur l’
thé pot et la cuillère.
Qu’est-ce que le lancer de Rayons?
Au niveau de la surface, le ray-tracing est une
terme générique qui désigne tout ce à partir d’une seule intersection de la lumière et de
objet de compléter le photoréalisme. Dans le contexte le plus commun utilisé aujourd’hui,
cependant, le ray-tracing se réfère à une technique de rendu qui suit un faisceau de
la lumière (en pixels) d’un point de consigne et simule la façon dont il réagit quand il
rencontres des objets.
Prenez un moment et regarder le mur de la
de la salle vous êtes dans. Est-il une source de lumière sur le mur, ou est la lumière réfléchie
le mur à partir d’une autre source? Ray tracé graphique commencera à vos yeux et
suivez votre ligne de vue vers le mur, puis suivez le chemin de la lumière à partir de
le mur arrière de la source de lumière.
Le schéma ci-dessus illustre comment cette
des œuvres. La raison pour la simulation des “yeux” (la caméra dans ce
le schéma) est de réduire la charge sur le processeur graphique.
Pourquoi? Ainsi, le ray-tracing n’est pas tout nouveau. C’est en fait été autour depuis un certain temps. Pixar utilise le lancer de rayons techniques pour créer de nombreux de ses films, mais de haute-fidélité, à l’image des graphismes à la résolutions de Pixar réalise prendre du temps.
Beaucoup de temps. Quelques images de Monstres Université a rapporté à 29 heures chacune. Toy Story 3, qui a eu une moyenne de 7 heures par image, avec certains cadres de la prise de 39 heures, selon un 2010 histoire de Wired.
Parce que le film illustre la réflexion
de la lumière de chaque surface pour créer le style graphique, tout le monde a
savoir et de l’amour, de la charge de travail est presque inimaginable. En limitant le lancer de rayons
techniques pour que ce que l’œil peut voir, jeux pouvez utiliser la technique
sans causer de votre processeur graphique pour avoir un (littérale) d’un effondrement.
Jetez un oeil à l’image ci-dessous.
Ce n’est pas une photographie, en dépit de la façon réelle, il ressemble. C’est un rayon de l’image. Essayez d’imaginer combien d’énergie est nécessaire pour créer une image qui ressemble à ceci. Un rayon peut être dépistées et traitées sans trop de difficulté, mais qu’en est-il que ray rebondit sur un objet?
Un seul rayon peut se transformer en 10 rayons, et ces 10 peut se transformer en 100, et ainsi de suite. L’augmentation est exponentielle. Après un point, rebondit et réflexions au-delà du tertiaire et du quaternaire de l’affichage des rendements décroissants. En d’autres termes, ils nécessitent beaucoup plus de puissance pour calculer et afficher ce qu’ils méritent. Pour l’amour de rendu d’une image, une limite doit être établie quelque part.
Le Lancer De Rayons ExempleMaintenant, imaginez faire que de 30 à 60 fois par
de seconde en seconde. C’est la quantité d’énergie requise pour utiliser les techniques de lancer de rayons
jeux. C’est certes impressionnant, non?
L’accessibilité des cartes graphiques capables
de lancer de rayons aller jusqu’comme le temps passe, et finalement cette technique
devenir aussi facilement disponibles comme des graphiques 3D. Pour l’instant, cependant, le lancer de rayons est
toujours considéré comme la pointe de l’informatique graphique. Alors, comment fait-chemin
traçage entrent en jeu?
Qu’est-ce que le Chemin de Traçage?
Path tracing est un type de lancer de rayons. Il
tombe sous cette catégorie, mais où le lancer de rayons a été initialement décrite dans
1968, chemin de traçage n’est pas venu sur la scène jusqu’en 1986 (et les résultats ont été
pas aussi spectaculaires que ceux de maintenant.)
Souvenez-vous de l’augmentation exponentielle dans les rayons
mentionné plus tôt? Path tracing propose une solution pour que. Lors de l’utilisation de chemin
tracing pour le rendu, les rayons seulement de produire un seul rayon par rebond. Les rayons
ne pas suivre la ligne par rebond, mais plutôt de tirer au hasard
direction.
Le chemin algorithme de tracé prend alors une
l’échantillonnage aléatoire de tous les rayons pour créer l’image finale. Cette résultats de l’échantillonnage
une variété de différents types d’éclairage, mais surtout de l’illumination globale.
Une chose intéressante à propos de path tracing est
que l’effet peut être émulé par l’utilisation de shaders. Un shader patch
apparu récemment pour une Nintendo Commutateur émulateur qui a permis aux joueurs de
émuler le tracé de l’illumination globale dans les titres, comme La Légende de Zelda: le Souffle de la nature et de Super Mario Odyssée. Alors que les effets agréables à regarder, ils ne sont pas comme
complet comme vrai chemin de traçage.
Path tracing est juste une forme de rayons
le suivi. Alors qu’il a été salué comme le meilleur moyen pour rendre des images, chemin de traçage
vient avec ses propres défauts.
Mais en fin de compte, à la fois le chemin de traçage et de lancer de rayons résultat absolument de belles images. Maintenant que le matériel de consommation machines a atteint un tel point que le lancer de rayons est possible en temps réel dans les jeux vidéo, l’industrie est sur le point de faire une percée qui est presque aussi impressionnant que l’étape de la 2D à la 3D graphiques.
Cependant, il restera toujours un peu de temps—plusieurs années au moins—avant que le matériel ne sera considéré comme “abordable.” Maintenant, même le nécessaire de cartes graphiques coût bien plus de 1 000$.