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Ah, traçado de raios. Embora já exista há muito pace na indústria cinematográfica, ainda é um termo bastante desconcertante, especialmente no que diz respeito aos videogames. Essencialmente, é uma técnica que faz a luz se comportar de maneira realista. A ideia é tornar os jogos mais realistas e imersivos. Você não ficaria fascinado pela luz refletida nos objetos de maneira herbal? A linha indistinguível entre realidade e fantasia é, sem dúvida, atraente.
Se você quiser entender melhor o ray tracing e seu impacto nos jogos e em um sistema de computador, em alto nível, em vez de se aprofundar demais na tecnologia, proceed lendo.
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O que é traçado de raios?
Believe que você está jogando um jogo de PC com os gráficos no máximo. Talvez seja um jogo de mundo aberto como Cyberpunk 2077, onde há muitos objetos e texturas. Enquanto você se abaixa em um beco para se esconder de seus inimigos e tomar fôlego, você percebe a luz rosada de um letreiro de neon refletindo no pavimento molhado. Isso é traçado de raios. Sua placa gráfica renderiza esses efeitos hiper-realistas em pace actual, o que torna o ambiente mais dinâmico. Isso significa que as sombras se moverão de acordo com a posição do sol e parecerão mais suaves. Mas vamos mergulhar um pouco mais fundo, certo?
O rastreamento de raios funciona usando um algoritmo que rastreia os feixes de luz. Quando a luz atinge um objeto ou superfície, o algoritmo calcula a maneira como ela interage com ela e com a maneira como ela interage com ela. de outros raios de luz refletindo em diferentes superfícies próprias. A ideia é imitar como o olho humano processa luz e sombras em pace actual. É isso que o torna tão realista. Para um mergulho muito mais complicado em como o ray tracing funciona, especialmente em placas gráficas Nvidia, leia a seção “RT Core” de nosso mergulho profundo na GPU Nvidia Turing (ray tracing estreou em placas gráficas convencionais na série GeForce RTX 20 com tecnologia Turing), ou nossa cobertura unique de API de rastreamento de raios DirectX da Microsoftque serve como spine para ray tracing em sistemas Home windows.
Embora o ray tracing produza resultados impressionantes, pode ser bastante desgastante para sua GPU, pois acompanhar todos esses raios de luz requer uma enorme quantidade de energia. Também é computacionalmente caro rastrear todos esses raios. É por isso que a maioria dos videogames normalmente u.s.a. rasterização tradicional. É muito mais rápido e não queima tantos recursos. Mesmo os jogos que suportam ray tracing tendem a depender da rasterização para a grande maioria dos visuais, implantando os efeitos de iluminação de ponta para apenas alguns recursos importantes.
Rasterização
A rasterização é como a maioria dos videogames é tradicionalmente renderizada. Simplificando, é o processo no qual a GPU monta uma cena 3-D. Gosto de pensar na GPU como o escultor e os polígonos como o barro. Depois que a cena é definida, esses polígonos são transformados em pixels 2D e, em seguida, são ajustados com sombreamento, iluminação, cores e texturas. Uma limitação da rasterização são os efeitos de iluminação imprecisos. Essa técnica não consegue rastrear a luz e calcular como ela deve atingir objetos virtuais como o ray tracing faz, forçando os desenvolvedores a colocar muito trabalho na iluminação “falsificada” e seus efeitos associados.
É aí que entra o ray tracing, em jogos suportados – embora suas taxas de quadros ainda despenquem quando até mesmo recursos limitados de ray tracing entram em ação. É por isso que a ascensão do ray tracing veio de mãos dadas com novas tecnologias de upsampling de imagem que ajudam a reduzir a carga em sua placa gráfica, aumentando o desempenho do backup.
DLSS e FSR
DLSS é a sigla para Deep Studying Tremendous Sampling da Nvidia. Essa tecnologia funciona renderizando um videogame em uma resolução mais baixa e, em seguida, aprimora esses quadros para a resolução escolhida, usando inteligência synthetic e dados temporais de vários quadros para ajudar a preencher os espaços em branco. A ideia é fazer um jogo parecer o mais nítido possível sem sacrificar o desempenho. Então, o que essa tecnologia tem a ver com o traçado de raios? Bem, é suposto fazer o ray tracing funcionar mais rápido. Como o ray tracing coloca muito estresse em sua GPU, a maioria dos jogos cai abaixo dos respeitáveis 60 quadros por segundo. O DLSS ajuda a melhorar o ray tracing, tirando um pouco do estresse da GPU.
FSR significa FidelityFX Tremendous Solution e é a solução de upscaling da AMD. Semelhante ao DLSS da Nvidia, o FSR reduz a resolução do seu jogo e, em seguida, u.s.a. uma técnica de upscaling “espacial” para mostrar seu jogo na resolução general escolhida. Em outras palavras, seu jogo parecerá estar rodando em uma resolução mais alta do que realmente está. O FSR é um pouco diferente do DLSS, no entanto. Por um lado, funciona em diferentes gerações de GPUs, incluindo as placas GeForce da Nvidia. O código-fonte também é gratuito para desenvolvedores, o que é muito prison. O upscaling espacial do FSR oferece um impacto mais perceptível na qualidade visible do que o DLSS se você ajustá-los para suas opções de desempenho mais rápidas, mas ambos funcionam muito bem quando configurados para predefinições de qualidade ou qualidade extremely, especialmente em monitores 1440p ou 4K com pixels.
A prova está no pudim
Se você quiser ver como é o ray tracing completo em ação em um jogo totalmente rastreado, confira o fluxo acima. No vídeo, a equipe da PCWorld explora Minecraft com rastreamento de raio ativado. Como você pode ver, há uma enorme diferença na qualidade da imagem. A superfície da água é reflexiva e semelhante a vidro, e as cabanas de madeira projetam sombras realistas no chão. Quando Adam Patrick Murray, diretor de vídeo da PCWorld, olha para o céu debaixo d’água na marca de 44:28, você quase tem que apertar os olhos porque o sol do meio-dia é muito brilhante. Está apenas irradiando direto para a água. Essa tecnologia é adorável e imersiva, com certeza, mas tem um custo.
O rastreamento de raios tem um enorme impacto no desempenho, pois requer mais poder de processamento do seu sistema. Você definitivamente verá essas taxas de quadros despencarem, o que é uma verdadeira chatice. Isso acontecerá mesmo com as GPUs mais poderosas. Também não há muitos jogos que suportem ray tracing, e os que o suportam apenas tendem a suportar ray tracing para alguns efeitos – como reflexos ou sombras – em vez de serem totalmente rastreados, como o Minecraft vídeo acima. Dito isso, se você realmente se preocupa com a estética e tem a placa gráfica certa, você deve definitivamente experimentá-lo. Os efeitos realistas parecem realmente incríveis quando bem feitos.
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