Поясняю за RTX

Я бы мог начать этот рассказ с краткой истории развития компкуктерной графики, но во первых это имеет мало отношения к делу, а во вторых… «digital foundry существует». Поэтому начну текст с ненужных острот и резкого как понос, после колы с просроченным молоком, перехода к CGI в кинематографе. Ни кому думаю не нужно объяснять что именно в кино требуются самые современные, реалистичные и продвинутые методы компьютерной графики. И какой метод на протяжении долгих лет использует индустрия кино?

Но самое главное преимущество трассировки в реальном времени — это динамический метод просчета освещения. Ведь по сути трассировка используется уже многие годы и в видеоигровой индустрии. Так называемое «запеченное освещение», это метод создания статичного освещения при помощи трассировки.

Простыми словами для работяг: С RTX мы получаем красивую картинку в реальном времени, где можно разбить каждую лампу, потушить каждый костер, передвинуть или взорвать каждую машину, ведь свет от фар, фонариков, ламп, огня и прочих спецэффектов будет реалистично просчитываться в реальном времени. Да, это было возможно и раньше, но качество картинки методов динамического освещения значительно уступало статическим вариантам. Теперь оно их превосходит.

Для начала давайте определимся что есть этот Lumen?

В определенных кругах принято превозносить Lumen, а Epic отожествлять чуть ли не с прометеем, что отобрал у Хуанга лучи и принес их всем нуждающимся. Но что на деле?

Технология Lumen это совокупность методик под одной крышкой. Разделить их можно на две подкатегории: Software и Hardware. Со вторым проще — это банальная трассировка лучей. Такая же как в решениях на движках от CDPR, 4A Games или Remedy. В деталях отличия разумеется есть, но для конечного пользователя они не важны — так или иначе это трассировка лучей требующая для хорошей производительности видеокарты с поддержкой ускорения этой самой трассировки. То есть RX 6000/7000, RTX от Nvidia или же Intel Ark. Софтверный же вариант это хитрая аппроксимация трассировки лучей и для ее работы специальных ускорителей не требуется. И ведь и вправду как такое не хвалить? Все RTX не нужОн, старые карты спасены, ура товарищи! Однако есть одно "НО"

Соврал. Их пара. Во первых подобная вещь впервые появилась не у Эпиков. Немногим ранее Cry Engine обзавелся своим вариантом софтверной трассировки. И работало это плюс минус так же. Во вторых картинка с Software lumen хуже чем с настоящими лучами, так как это всего лишь аппроксимация реальной трассировки. И многие ее ограничения тождественны тем что мы видели в компьютерной графике ранее.

Выше вы можете видеть серию скриншотов. Два сделаны с софтверным люменом, два с хардварным. В одном разрешении и без DLSS.

Угадайте где какой, а заодно ощутите разницу в производительности.

Ну хорошо. Производительность на картах с RT-ядрами одинаковая в обоих случаях. Но что с картинкой? Неужели сотфверный люмен правда хуже?

Но настоящий разгром начинается с приходом Path tracing. Это наиболее сложная, но вместе с тем и наиболее точная версия рендеринга изображения. Если софтверный люмен это попытка аппроксимировать трассировку лучей, то трассировка пути это ее антипод — никаких компромиссов, честная трассировка луча от камеры до каждого источника света через все предметы от которых эти самые лучи могут отскочить. Как итог мы видим отражение в переотражении отражения предмета, на радость Нолану и Иксзибету.

Ray Tracing это определенно будущее игровой индустрии. Судите сами: трассировка упрощает создание игровых сцен, улучшает картинку, дает возможность сделать мир более интерактивным, если автор того пожелает. В общем во всем она умница, только борщ не готовит. А минусы то будут? Да! Трассировка это очень тяжелая для железа задача. Поэтому для ее работы нужна мощь. А для ее работы в высоких разрешениях, нужна мощь еще большая. Что бы получить честную картинку в Ultra HD разрешении нужно очень много лучей, с такой нагрузкой справиться современные решения не смогут. Что делать? Во первых сократить количество переоотражений. Нолан будет недоволен, но производительность вырастет. Во вторых уменьшить количество лучей, на сей раз недовольны уже будем мы, так как картинка выйдет рыхлая. Как исправить? Нужен алгоритм который заполнит пустоты.

Но производительность все еще недостаточна! Что делать? Режем разрешение! Это уменьшит количество лучей, а заодно снизит нагрузку на графический конвеер. Так для этого у нас есть алгоритмы масштабирования с более низкого разрешения. А еще раз уж мы используем алгоритм для масштабирования, почему бы нам в него не встроить шумоподавление (ray reconstruction) и раз уж он у нас работает при помощи просчета нескольких кадров и анализа векторов движения, почему бы нам его не заставить дорисовывать промежуточный кадр, для большей плавности (frame generation).

Я не зря назвал трассировку будущим. Да, через лет 5-6, на новом поколении консолей мы обязательно прийдем именно к ней. Сегодня же мы стоим на переходном этапе. Ситуация кому то может напомнить времена Playstation 2 и эпопею с шейдерами, однако есть и отличие. В отличии от второй плойки, современные консоли имеют очень скудную поддержку новой технологии, а посему основная масса мультиплатформенных игр попросту вынуждена будет идти окольными путями. Ситуацию усложняет движок UE5 и всеми любимый Lumen. Как сообщают разработчики, внедрить в игру одновременно поддержку и софтверного и хардварного варианта технологии достаточно сложно, а поэтому в ПК версиях мы продолжаем видеть отсутствие аппаратных лучей. Но есть положительные стороны, например выход финальной версии Cyberpunk 2077, где можно насладиться одним из лучших применений трассировки лучей.

Всем трасировочнолучевого графона и приятных выходных!

Комментарии приветствуются, а за одно можете рассказать какую карту себе купили на распродаже ну или еще не успели обновиться то классическое «Это все маркетинг, лучи не нужны».

#лонгрид #rtx #графика #оптимизация #cyberpunk2077 #куртка #digitalfoundry