Ray Tracing is geen gimmick, het is een veel grotere deal dan u denkt

Belangrijkste punten

• Ray tracing betekent veel meer dan alleen een betere beeldkwaliteit – het omvat reflecties, schaduwen, omgevingsocclusie en globale verlichtingstechnieken.
• Bestaande hardware heeft moeite met de resource-intensieve werking van ray tracing, maar de zaken zijn aanzienlijk verbeterd sinds NVIDIA's eerste poging om ray tracing mainstream te maken.
• Opschalingstechnologieën zoals DLSS, FSR en XeSS zijn essentieel voor het balanceren van beeldkwaliteit en prestaties in ray-traced-games.

Ben je niet onder de indruk van de manier waarop ray tracing wordt geïmplementeerd op consoles van de huidige generatie? Vraagt ​​u zich af waar al die ophef over gaat? Laten we een stapje terug doen en opnieuw beoordelen wat ray tracing betekent voor games.

Ray Tracing is niet zomaar een schakelaar

Al te vaak wordt de term ‘ray tracing’ gebruikt. wordt gebruikt als een allesomvattende term die op de een of andere manier wordt vertaald in 'superieure beeldkwaliteit'. maar er is veel meer aan de hand dan dat. Ray tracing is een real-time renderingtechniek, maar wel één die een groot aantal elementen omvat die de uiteindelijke beeldkwaliteit beïnvloeden.

De meest voor de hand liggende voorbeelden die in je opkomen zijn reflecties en schaduwen. Ray-traced reflecties bieden een echte like-for-like spiegel van alles wat zich in de scène bevindt, zij het met een verschillende mate van betrouwbaarheid vanwege de beschikbare verwerkingskracht. Ray-traced schaduwen werken op dezelfde manier en genereren nauwkeurige realtime schaduwen op basis van de positie van lichtbronnen in de scène.

Er zijn ook technieken met iets complexer klinkende namen, die een enorm verschil maken. Ray-traced ambient occlusion berekent hoe omgevingsbliksem verschillende objecten in een scène beïnvloedt, waarbij schaduwen op een natuurlijke manier op de geometrie worden toegepast. Denk eens aan de manier waarop je schaduwen in de hoek van een kamer of aan de onderkant van een rots kunt vinden.

Ray-traced globale verlichting werkt samen met deze techniek om realistische en realtime bliksem voor de hele scène te genereren. Dit omvat de manier waarop de zonnestralen zich binnen een scène verspreiden. Gekaatst licht is hier net zo belangrijk, waardoor donkere delen van de scène worden verzacht en zelfs de tint van nabijgelegen objecten wordt gereflecteerd (zoals groen gras dat reflecteert op de onderkant van een rots).

Raytracing is een verzamelnaam voor een hele reeks technieken die effectief de manier simuleren waarop licht een scène vult, waardoor de noodzaak om verlichting te “nep” wordt geëlimineerd en de kenmerkende tekenen van traditionele “gerasterde” verlichting worden verwijderd. Deze technieken kunnen indien nodig worden in- en uitgeschakeld. Als je een pc-gamer bent, word je vaak aan je lot overgelaten, terwijl consolegamers worden beperkt door de mogelijkheden van hun gekozen platform.

Naast elkaar is het verschil tussen rasterisatie en raytracing vrij duidelijk, maar één ding dat de afgelopen jaren overduidelijk is geworden, is dat gameontwikkelaars erg goed zijn in het vervalsen van veel van de technieken die raytracing hoopt te bereiken in realtime.

Dit omvat “gebakken” bliksem die statische scènes realistisch verlicht, de slimme opstelling van dynamische verlichting om sfeer te creëren, en het gebruik van reflecties in de schermruimte met duidelijke verklikkers, maar alleen als je weet waar je naar op zoek bent.

De hardware komt er nog maar net

Het probleem met ray tracing is dat het simuleren van licht een resource-intensieve operatie is. Je zult waarschijnlijk wat offers moeten brengen als je ray tracing wilt ervaren. Dit kan een lagere weergaveresolutie zijn, door het gebruik van opschalingstechnieken zoals DLSS van NVIDIA, of door de betrouwbaarheid van veel van deze effecten uit te schakelen of te verminderen.

Real-time ray tracing werd voor het eerst mainstream toen NVIDIA de naam 'GTX' veranderde. lijn grafische kaarten naar “RTX” kaarten in 2018. De RTX-naam is sindsdien een afkorting geworden voor ray tracing, met de term “RTX On” gebruikt in alles, van game-ontwikkeling tot gamemods en online memes. Maar deze eerste generatie NVIDIA-grafische kaarten uit de 20-serie was niet bijzonder capabel op het gebied van ray tracing.

Zelfs de 30-serie die volgde had het moeilijk, waarbij alle kaarten, behalve het hoogste niveau, een aantal serieuze compromissen vereisten in RTX-toepassingen (zie je, zelfs ik doe het nu). De 40-serie kaarten naderen eindelijk een prestatieniveau dat veel gamers heeft overtuigd om de RTX-schakelaar om te zetten, grotendeels dankzij gebundelde machine learning-mogelijkheden.

Justin Duino/How-To Geek

Maar Microsoft en Sony dragen ook de schuld voor het hypen van een technologie die nog niet klaar was voor de grote toekomst. Tijdens de lancering van de Xbox Series X en PlayStation 5 gebruikten beide fabrikanten de term in hun marketingmateriaal en promotievideo's. Je zou kunnen stellen dat de consoles van de huidige generatie Het onvermogen om zinvolle ray tracing-functies te integreren is de oorzaak van het feit dat velen verveeld raken door de term.

Gelukkig is de situatie op de pc veel beter, met veel games met raytraced rendering die (eindelijk) tikt met zeer speelbare framerates.

Upscalingtechnologieën brengen raytracing naar breder publiek

Hoewel de raytracingprestaties gestaag zijn verbeterd sinds de introductie van NVIDIA's 20-serie kaarten, is er één gebied dat met sprongen vooruit is gegaan: upscaling. Dit is een manier om de beeldkwaliteit terug te winnen wanneer je offers brengt om raytraced-technieken te ervaren.

Elke GPU heeft een hardwarebudget. die wordt besteed aan de verschillende aspecten die deel uitmaken van visuele getrouwheid. Dit omvat renderresolutie, renderingtechnieken (inclusief ray tracing), detailniveau binnen een scène, nabewerkingseffecten, enzovoort. Een van de beste manieren om de prestaties te verbeteren en speelbare framesnelheden te krijgen, is door de weergegeven resolutie te verlagen, waardoor je een goed detailniveau kunt behouden en een aantal van de “duurdere” beelden kunt laten staan. weergavetechnieken aan.