Шта је праћење зрака и како то функционише?

Ако редовно играте видео игре или ако сте гледали неки од Пикарових или Диснеиевих анимираних филмова у последњих неколико година, већ сте видели трагање зрака у акцији, а да то нисте схватили.

Израз је створио значајан ужитак у индустрији игара на срећу у последње две године или више, и он се рекламира као будућност графике у играма. Дакле, шта је тражење зрака, како то функционише и зашто је тако важно?

Шта је праћење зрака?

Трагање зрака је метода графичког приказивања која користи алгоритме за израчунавање где би требало да буду светлост и сенке у видео играма.

Овде вам добро дође наука у основној школи: погледајте шољу. Када погледате шољу, светлост се одбија од шоље директно у ваше око, а ваш мозак схвата да је предмет који седи испред вас шоља. Сада, из шоље, померите очи да бисте пронашли извор светлости у својој соби. То је тражење зрака.

У 3Д видео играма које имамо сада, алгоритам за тражење зрака започиње са становишта играча и поставља „праћење“, идентификовање и мапирање светлости, боја и сенки више објеката на екрану.

Као резултат тога, графика произведена трагом зрака је заглађенија око ивица и реалистичнија.

Пре тражења зрака

Ако желите да знате како су изгледале покретне слике пре тражења зрака, само погледајте видео игре направљене почетком 2000-их и упоредите их са ААА насловима видео игара на тржишту тренутно.

Традиционална рачунарска графика користи методу која се назива растеризација, где се концепт и цртање 3Д извора светлости претвара у 2Д површину. 3Д полигони се преводе у 2Д пикселе и то не иде увек добро јер у основи форсирате сложени објекат са много површина на равну површину.

Поврх тога, традиционални рачунари једноставно нису били довољно брзи да прате интензитет видео игара. Иако су учињена многа побољшања у растеризацији, на пример, када је реч о представљању интензивне игре пуцача у првом лицу, она је кратка у поређењу са трагом зрака.

Како функционише праћење зрака

Трагање зрака звучи једноставно и узбудљиво као концепт, али то није лака техника. Па, како функционише тражење зрака?

Трагање зраком изводи поступак који се назива „одсутњавање“, где његов алгоритам, почев од камере - вашег гледишта - прати и одређује најважније нијансе светлости и сенки. Користећи машинско учење, оно „попуњава празнине“ да би се створила фотореалистична слика.

Дакле, што је сцена у видео игри светлија, то је квалитет графике већи, а што је квалитет већи, то је скупљи. Ово нас доводи до разлога који касни након праћења зрака у индустрији видео игара.

Зашто се тако дуго избегавало праћење зрака?

Требали бисте знати да ни тражење зрака није нова техника. Холивуд користи тражење зрака много пре него што се технологија пробила у индустрију видео игара. Пикар-ов филм из 2013. године, Универзитет чудовишта, заправо је био први анимирани филм који је користио технологију тражења зрака за цело осветљење и сенчење. Па зашто је трагање зрака тако касно ушло у видео игре?

Прво, у погледу механике, само тражење зрака је рачунски захтевно. Примена технологије тражења зрака на стандардном 90-минутном акционом филму са 24 кадра у секунди изузетно је дуготрајна. Аниматори могу да проведу дане или недеље на само једној сцени, па само замислите колико је интензивније тражење зрака могуће на стандардној видео игри која се креће 60 кадрова у секунди. Било је једноставно непрактично.

Даље, као што је горе поменуто, тражење зрака је скупо. Поред тога што је дуготрајан, скуп буџет је разлог зашто су увек само мега компаније за производњу филмске продукције у Холливооду могле приуштити тражење зрака. Пикар’с Монстерс Университи кошта 200 милиона долара за израду, као и прича о играчкама 4, која је објављена 2019.

Док се модерне графичке картице са подршком за тражење зрака у стварном времену крећу од 400 до 3000 долара.

Када се користи праћење зрака

Трагање зрака се користи свуда у видео играма, посебно у резаним сценама. Да ли сте икада приметили зашто ваш лик изгледа природније и софистицираније током изрезаних сцена видео игара? То је трагање зрака на делу. Хит ААА наслов из 2019. контрола је најбољи пример успешног тражења зрака у видео игри.

Поред видео игара, трагање зрака се такође користи у многим индустријама. У архитектури је трагање зрака уграђено у софтверске апликације за 3Д моделирање зграде. Ово чини архитектово замишљање дизајна зграде реалистичнијим од ручно нацртаних концептних скица, а светло за моделирање је тачније. У инжењерству се тражење зрака такође користи у сличне сврхе.

Програмери игара и праћење Раи-а

Након што је 2008. године преузела компанију за тражење зрака РаиСцале, Нвидиа је постала прва у индустрији која је комерцијално лансирала трагове зрака. У 2018. години представио је потрошачима своје графичке картице из серије ГеФорце РТКС. Од тада су се велики програмери игара, један по један, придружили игри праћења зрака.

Епиц Гамес анд Утилити Тецхнологиес су 2019. најавили да њихови хардверски мотори са потписима сада нуде изворну подршку за тражење зрака. 2018. Мицрософт је интегрисао праћење зрака у ДирецтКс 12, свој кључни софтвер за мултимедију и програмирање игара за Ксбок Оне. Почетком 2020. године, технолошки титан је представио ДирецтКс 12 Ултимате, надоградњу на ДирецтКс 12.

Ако желите да сазнате више о праћењу зрака, погледајте наше поређење Нвидијиних најновијих ГеФорце РТКС производа. Ако сте корисник Линука, погледајте како различити ГПУ-ови од Нвидиа-е и АМД-а слажу се на Линук.

Зашто су Нвидијини графички процесори 30-их серија бољи од АМД-а

Гигант графичких чипова Нвидиа изгледа да ће доминирати ГПУ тржиштем са својим новим асортиманом АМД-ових ГФКС картица серије 30.

Трагање зрака обликоваће будућност игара

У основи, оно што обећава праћење зрака је висококвалитетно визуелно искуство за максимално уживање. Трагање зрака у видео играма је још увек у врло раној фази, али његов улазак на тржиште обећава будућност за милијарду долара вредну индустрију.

7 најбољих буџетских графичких картица за јефтине игре

Повољне графичке картице су данас врло способне. Овде су најбоље прорачунске графичке картице које ће вам омогућити јефтину игру.

О аутору