Wat is Ray Tracing van videogames en waar dient het voor?

Wat is de Ray Tracing van videogames?

Ray tracing werd in 2018 geïntroduceerd met Nvidia Turing silicium-aangedreven grafische kaarten, en het wordt verkocht als het grote nieuws voor deze nieuwe generatie consoles. Er zijn echter nog steeds veel spelers die niet erg duidelijk zijn over wat deze technologie inhoudt en of het een echte impact heeft op de gameplay als je op de bank zit en een spelletje speelt. Laten we een beetje uitleggen wat de beroemde ray tracing bestaat uit en of het nu de moeite waard is of niet.

Wat is raytracing?

raytracing starwars.

Raytracing of raytracing is geen nieuwe technologie. Kortom, het bestaat uit het verlichten van een scène die door de computer is ontworpen op dezelfde manier als het licht in de echte wereld zou doen.

Dit dat a priori zo eenvoudig lijkt, is het niet voor onze computers. Licht simuleren veronderstelt een enorme inspanning op rekenniveau, aangezien de computer elke lichtstraal moet berekenen en moet bepalen welke stralen weerkaatsen, welke worden geabsorbeerd en welke andere door een object worden bedekt, waardoor schaduwen ontstaan.

Ray tracing bestaat in theorie al tientallen jaren en is alleen in de praktijk gebracht door enkele animatiestudio's die wel genoeg kracht hadden om render scènes met deze techniek . Tot 2018 leek het idee dat we grafische kaarten in onze computers (of consoles) zouden kunnen hebben die lichtstralen kunnen simuleren, nog ver weg. Zelfs vandaag, vier jaar later, is er nog veel werk aan de winkel en zijn er veel videogames die niet echt profiteren van de techniek, vanwege de moeilijkheid die nog steeds bestaat als het gaat om de implementatie ervan .

Raytracing versus rasteren

Software-ingenieurs slaan de energie barrière toen ze voor het eerst ray tracing probeerden toe te passen, dus moesten ze een systeem bedenken om silicium gemakkelijker te maken om mee te werken. Dit is hoe rasteren is ontstaan, het model dat is gebruikt — en nog steeds wordt gebruikt — in vrijwel alle videogames die we kennen.

Rasteren werkt het tegenovergestelde van ray tracing . Eerst wordt elk object in de scène in kleur geverfd. En dan wordt wiskundige logica toegepast om de hooglichten en schaduwen te bepalen, hoewel het effect alleen wordt toegepast op pixels die zich in het gezichtsveld van de camera bevinden. Hoewel dit systeem misschien een beetje archaïsch lijkt, is de waarheid dat het zo geperfectioneerd is dat het zelfs mogelijk is om resultaten te verkrijgen die erg lijken op de resultaten die worden bereikt met ray tracing. Echter, ray tracing zal altijd schaduwen en reflecties van hogere kwaliteit hebben .

Daarom is het doel van raytracing om driedimensionale omgevingen weer te geven op dezelfde manier als afbeeldingen in onze wereld worden gevormd. Op dit moment zal raytracing nog vele jaren naast rastering bestaan. Tegenwoordig heeft ray tracing er nogal wat beperkingen , en er is nog steeds een technisch plafond bij het verplaatsen van bepaalde games naar zeer hoge resoluties, iets dat rasterisatie efficiënt heeft opgelost.