Ray tracing is een geavanceerde vorm van computer graphics, die simuleert de weg die het licht werkt in het echte leven. Het kunnen maken van computer graphics die er echt fotorealistische.
In het verleden, het ray tracing is beperkt tot massale computer graphics projecten, zoals Hollywood CG films. Het is nu gevonden in de PC-gaming en binnenkort de volgende generatie spelcomputers.
Om te begrijpen waarom dat zo veel mensen enthousiast, we moeten vergelijken ray-tracing-graphics op de reguliere graphics rendering methode die is gebruikt tot en met nu: rasteren.
Rasteren vs Ray Tracing
Moderne realtime computer graphics zien er geweldig uit! Het is moeilijk voor te stellen dat het iets te maken met de basic-3D-graphics van twintig of dertig jaar geleden. De waarheid is dat een console zoals de Playstation 1 en de huidige Playstation 4 gebruik de basis dezelfde methode van het renderen van 3D-graphics en zet het op je 2D scherm.
Dit is bekend als de rastering. Een “raster” is een afbeelding weergegeven als een raster van pixels, en dat is precies wat uw scherm wordt weergegeven. Rastering is het proces van het omzetten van een 3D scene in een 2D-beeld op een scherm.
Dit moet worden gedaan, omdat de 3D-scène is 3D. Het heeft diepte, zodat de virtuele objecten kunnen verplaatsen langs elkaar en bekeken worden vanuit elk perspectief. In het proces van rasteren, de computer heeft om erachter te komen wat die scène eruit zou zien als uw scherm was eigenlijk een venster in de 3D-wereld.
In het echte leven, een scène heeft een textuur en verlichting, zowel als de vorm, omvang en diepte. Sinds het simuleren van het licht van oudsher heeft meer rekenkracht dan een computer thuis staat, hebben de programmeurs gemaakt trucs en shortcuts om iets te creëren dat er uitziet buurt van het echte licht, kleur en textuur met dit proces van rasteren.
Ray tracing is het, op een manier, veel eenvoudiger. In plaats van te proberen om een lange lijst van trucs om de illusie van een echte vlucht, het simuleert echte licht voor in de plaats. Toen nu de computer heeft om erachter te komen wat de scène eruit zou zien, gezien door de “window” van uw scherm, het draait gewoon het ray tracing simulatie en het werkt allemaal uit.
In de echte wereld, de stralen van het licht in je ogen hebben weerkaatst alles wat u op zoek bent voor het bereiken van je netvlies. Ray tracing bereikt hetzelfde resultaat op een meer efficiënte manier. Het doet dit door te schieten gesimuleerde “stralen” van het licht van de “camera” en het laten stuiteren rond de virtuele scène, het oppakken van kleur en helderheid van de informatie op de weg. Uw scherm is de virtuele ogen, zo zie je een echt realistische virtuele wereld.
Met behulp van ray tracing, een enkele techniek maakt objecten, reflecties, schaduwen en andere elementen van een scène die echt zien. Dat het realisme op een natuurlijke manier gebeurt als een resultaat van de simulatie, geen trucs of snelkoppelingen nodig!
Om Het Ray Tracing
Als u wilt zien ray tracing in actie, alles wat je hoeft te doen is kijken naar een moderne film die gebruik maakt van door de computer gegenereerde afbeeldingen. Als je een CG-film, zoals Toy Story 4, alles wat je ziet, is een product van ray tracing.
Als u wilt om te verkennen een interactieve ray-traced wereld, er is momenteel slechts één spel in de stad. De RTX-serie van Nvidia Gpu ‘ s, samen met video games en apps die deze technologie ondersteunen. Je kunt uitvoeren ray-tracing toepassingen met niet-RTX hardware, maar je krijgt geen goede prestaties. Check ook zeker eens ons artikel over de beste games die pronken met RTX hardware.
Het probleem is dat RTX hardware is nog steeds vrij duur. Echter, de nieuwe generatie video game consoles hebben een vorm van ray-tracing ondersteuning. Dat betekent dat de mainstream gaming wereld kan helpen ray-tracing in de volgende grote gaming technologie. Nog steeds, als ray-tracing is het zo moeilijk om te doen in real-time, hoe deze nieuwe Gpu ‘ s te beheren?
Hoe Is Real Time Ray Tracing Bereikt?
Elke computer kan renderen van een 3D-scène met behulp van ray tracing. Mensen die werken met 3D-rendering pakketten hebben het al jaren doet. Alle moderne CPU kan de feitelijke berekeningen die nodig zijn om te volgen van de weg van het licht rond de scène.
Echter, de moderne Cpu ‘s en Gpu’ s kunnen niet crunch die nummers snel genoeg om een beeld te genereren in real-time. Bijvoorbeeld, de enorme computer boerderijen gebruikt voor het maken van films als Monsters Inc of Toy Story uren duren tot het weergeven van een enkel frame van het uiteindelijke product.
Moderne video-games, daarentegen, moet het genereren van ten minste dertig frames afbeeldingen per seconde om te worden beschouwd als speelbaar, met de gouden standaard die momenteel rond de 60 frames per seconde markeren.
Dus hoe kan Gpu ‘ s, zoals de Nvidia RTX-serie erin slagen om de ray-tracing methode op de speelbare frame rates? Het antwoord is dat ze geen gebruik maken van het ray tracing voor alles. Tenminste niet in de moderne titels.
De truc is om te combineren met de traditionele grafische selectieve ray-tracing. De RTX-kaarten hebben gewijd ray-tracing hardware dat ligt langs een meer traditionele GPU. Op deze manier, ray-tracing kan worden gebruikt om te compenseren voor een aantal van de tekortkomingen van de traditionele grafische hardware.
Er zijn video-games die je kunt spelen met een RTX kaart die volledig ray-tracing. Het beste voorbeeld is Quake II RTX. Dit is een decennia-oude video spel dat eenvoudig genoeg is om die volledige real-time ray-tracing is mogelijk. Als het gaat om het toepassen van zuivere ray-tracing naar de huidige video games echter, het zal nog jaren voordat deze hardware wordt mainstream.
Is het Ray Tracing de Toekomst?
Het korte antwoord is ja, het ray tracing is de toekomst. Het langere antwoord is dat als hardware dat maakt een real-time ray tracing mogelijk goedkoper wordt, zullen we wel zien het vervangen van de traditionele rendering beetje bij beetje. Als ray-traced graphics uitgegroeid tot een normaal onderdeel van de nieuwe generatie console, is er geen weg meer terug.
Ontwikkelaars kunnen veilig zijn ray-tracing functies in hun titels, omdat alle populaire platforms ondersteunen. Sinds ray-traced graphics zijn beter, de sterren echt zijn afgestemd op de komst van de ray-tracing op betaalbare hardware. Dat betekent dat waar fotorealisme kan eindelijk hier.
De andere grote teken is dat de ray-tracing uitgegroeid tot een mainstream rendering methode is hoe het nu wordt opgenomen in de gemeenschappelijke tools die de ontwikkelaars gebruiken om video spellen te maken en andere 3D-toepassingen. In andere woorden, het is niet langer nodig zijn voor ontwikkelaars om te bedenken hun eigen ray-tracing oplossingen.
Populaire grafische engines zoals de Unreal Engine 4 of Bevriezing nu ook ondersteuning voor RTX hardware-versnelde ray-tracing. Waardoor het veel waarschijnlijker is dat de ontwikkelaars zijn er als optie voor hun titels.
Moet Je Kopen In Het Ray Tracing Nu?
Op het moment van schrijven zijn we nog steeds op de eerste generatie van ray-tracing hardware. Terwijl de prijzen zijn gedaald, is de prestatie nog steeds vrij matig. Als je een hardcore, early adopter dan is er veel te graag over ray-tracing op de PC.
Als je niet bereid bent om honderden of duizenden dollars als een early adopter, het is beter om te investeren in de volgende generatie van de mainstream van de consoles die belofte te voorzien van de technologie, of wachten voor de opvolger van de RTX 20-serie kaarten.