Технология трассировки лучей растёт в индустрии видеоигр с момента её представления на Gamescom ещё в 2018 году. Однако, благодаря дополнительным требованиям, которые эта налоговая функция накладывает на графическую производительность вашего ПК, разработчики игр только начинают всё чаще использовать её.
Nvidia была первой, кто объявил о появлении графических процессоров с поддержкой RTX (трассировка лучей в реальном времени) с появлением своих чрезвычайно впечатляющих (но теперь совершенно неуместных) карт Turing 20-й серии.
С этого началась новая эра графической производительности. Карты 20-й серии были самыми мощными из тех, что мы когда-либо видели, и, наконец, позволили рендеринг кадров в реальном времени с использованием эффектов трассировки лучей. Однако, хотя это была отличная новость для визуального реализма, отсутствие поддержки игр означало, что пользователи не смогут пользоваться этими расширенными функциями освещения в течение некоторого времени.
Перенесёмся в наши дни, и RTX всё чаще используется в ведущих отраслевых играх AAA. Теперь появились новые графические процессоры, которые обладают производительностью не только для визуализации эффектов трассировки лучей в реальном времени, но и на высоком уровне — хотя и с большим влиянием на производительность в играх. И хотя сейчас множество игр используют функции RTX, один из главных вопросов, которые нам всё ещё задают, это: что такое трассировка лучей?
По этой причине в следующей статье мы более подробно рассмотрим функцию освещения, которая произвела революцию в графическом реализме, объясняя всё, что вам нужно знать о трассировке лучей в реальном времени.
Что такое трассировка лучей?
Итак, что же такое трассировка лучей? Что ж, в компьютерной графике трассировка лучей — это метод рендеринга, который используется для создания более реалистичного изображения освещения и теней. Он фокусируется на способах взаимодействия света (и затемнения) с физическими объектами, создавая большую глубину реализма как в видеоиграх, так и в фильмах. В конце концов при трассировке лучей используется алгоритм, который отслеживает путь света (в виде пикселей) и имитирует эффекты этого света, когда он в итоге встречает виртуальный объект.
Теперь, в отличие от методов рендеринга строк сканирования, трассировка лучей способна обеспечить более высокий уровень визуального реализма. Это позволяет свету взаимодействовать с объектами и отражаться от них естественным и реалистичным образом. Трассировка лучей также способна создавать целый ряд других оптических эффектов, включая отражение, рассеяние, дисперсию и преломление. Кроме того, его также можно использовать для отслеживания звуковых волн аналогичным образом, что позволяет разработчикам игр создавать более захватывающие звуковые ощущения с помощью реверберации и эха.
Хотя для геймеров всё это звучит великолепно, помните, что трассировка лучей в реальном времени требует огромных затрат — а это цена производительности. Несмотря на то, что трассировка лучей используется в кинематографическом производстве в течение некоторого времени, мы только сейчас видим её истинное применение в современных играх — в основном благодаря огромным требованиям к производительности, которые она предъявляет к графической вычислительной мощности вашего ПК. Если вы часто следите за нашим каналом сравнительного анализа на YouTube, вы уже знаете о драматическом влиянии, которое трассировка лучей оказывает на выходную частоту кадров. Мы протестировали несколько различных игр, чтобы увидеть, как трассировка лучей влияет на производительность, и результаты открывают нам глаза. В среднем геймеры будут наблюдать снижение выходной частоты кадров примерно на 30% при использовании одного из последних графических процессоров серии 30 или 6000. Это очень большое падение FPS для лучшего освещения.
При этом трассировка лучей всё ещё только начинается, когда речь идёт о видеоиграх.
Поддерживает ли AMD трассировку лучей?
Когда RTX впервые попал на сцену видеоигр, Nvidia подняла большой шум вокруг того, что их проприетарные карты были единственным выбором для людей, желающих насладиться контентом с трассировкой лучей. Однако с тех пор AMD выпустила свою впечатляющую линейку графических процессоров серии 6000, обеспечивающую высокую производительность и поддержку трассировки лучей для пользователей Team Red.
При этом существует ряд различных факторов, которые следует учитывать при выборе графического процессора для производительности трассировки лучей. Ниже приведены некоторые из наиболее важных:
- Ядра RT от Nvidia — Nvidia была немного впереди кривой, когда дело дошло до адаптации своей линейки графических процессоров для RTX, оснастив карты серии 20 (и выше) ядрами RT. Эти ядра специально разработаны для ускорения рендеринга графики с трассировкой лучей. К сожалению, у AMD нет альтернативной аппаратной реализации, которая помогает обрабатывать контент с трассировкой лучей, что фактически ухудшает их для игр RTX.
- Падение производительности AMD — Как мы уже говорили ранее в статье, включение RTX в игре может существенно повлиять на количество кадров в секунду, обеспечиваемое вашим графическим процессором. С графическими процессорами Nvidia падение может составлять в среднем около 20% (в зависимости от того, какую игру и настройки графики вы используете). Тем не менее, падение производительности AMD на 10-20% больше, чем у Nvidia — в основном по причинам, указанным в приведённом выше соображении.
- Графические процессоры старого поколения — трассировка лучей поддерживается только с 2018 года (по крайней мере, Nvidia), что делает карты старого поколения бесполезными, когда дело доходит до контента на основе RTX. AMD поддерживает трассировку лучей только с графическим процессором серии 5000/6000 (включая VEGA 56/64). Карты Nvidia, выпущенные после серии 20 с RTX в их названии, также будут поддерживать контент с трассировкой лучей. Однако имейте в виду, что производительность сильно меняется от поколения к поколению.
Придёт ли RTX на консоли?
Несмотря на то, что трассировка лучей в реальном времени существует всего несколько лет, и Sony, и Microsoft пообещали поддержку трассировки лучей для своих последних консолей ( PlayStation 5 / XBOX Series X ). Кроме того, в интервью Wired Черни специально сказал, что в их последней консоли будет «ускорение трассировки лучей в аппаратном обеспечении GPU».
AMD, которая будет производить детали как для XBOX Series X, так и для PS5, вероятно, будет использовать некоторую форму ядер ускорителя трассировки лучей — аналогично ядрам RT и Tensor графических процессоров Nvidia RTX. Это должно обеспечить превосходную производительность трассировки лучей для обеих консолей соответственно.
Игры, поддерживающие трассировку лучей
Исторически трассировка лучей использовалась в кинематографической индустрии в течение некоторого времени, и «Университет монстров» (2013) стал первым анимационным фильмом, в котором трассировка лучей использовалась для всего освещения и затенения. Тем не менее, нам пришлось немного подождать поддержки видеоигр.
Когда появилась поддержка RTX, было всего несколько игр, которые действительно поддерживали трассировку лучей, из которых лишь несколько были классифицированы как AAA.
- Battlefield V
- Метро Исход
- Тень Расхитительницы Гробниц
- Оставайся в свете
- Quake II RTX
В то время для геймеров это не очень хорошая идея. Перенесёмся в Gamescom 2019, где было представлено множество различных игр с поддержкой трассировки лучей, многие из которых считались одними из крупнейших игр того года. Nvidia также очень чётко дала понять во время своего основного выступления, что они как компания никоим образом не сдерживают разработчиков игр, позволяя им полностью включить эту технологию в последние игры.
Ниже приведён обновлённый список всех игр, которые в настоящее время предлагают поддержку трассировки лучей — так или иначе. Помните, что не все игры из этого списка будут поддерживаться видеокартами AMD :
- Amid Evil
- Battlefield V
- Bright Memory: Infinite
- Call Of Duty: Modern Warfare
- Call Of Duty: Black Ops Cold War
- Control
- Cyberpunk 2077
- Deliver Us The Moon
- Dirt 5
- Doom Eternal
- Fortnite
- Ghostrunner
- Godfall
- Justice Online
- JX Online
- MechWarriror 5: Mercenaries
- Metro Exodus
- Minecraft
- Moonlight Blade
- Observer System Redux
- Pumpkin Jack
- Quake II RTX
- The Riffbreaker
- Right of Elysium
- Shadow Of The Tomb Raider
- Stay in the Light
- Vampire: The Masquerade — Bloodlines 2
- Watch Dogs: Legion
- The Witcher 3
- Wolfenstein
- World Of Warcraft
- Xuan-Yuan Sword VII
Графические карты с поддержкой трассировки лучей
Как мы только что сказали, не все графические процессоры поддерживают трассировку лучей. Первые в своём роде были выпущены в 2018 году, и с тех пор не так много их реализовали.
Тем не менее, теперь есть графические процессоры от AMD и Nvidia, которые обрабатывают трассировку лучей на полуприличном уровне.
Ниже представлено то, что сейчас предлагает Nvidia:
- Nvidia GeForce RTX 3090
- Nvidia GeForce RTX 3080;
- Nvidia GeForce RTX 3070;
- Nvidia GeForce RTX 3060 Ti
- Nvidia GeForce RTX 2060
- Nvidia GeForce RTX 2060 Супер
- Nvidia GeForce RTX 2070
- Nvidia GeForce RTX 2070 Супер
- Nvidia GeForce RTX 2080
- Nvidia GeForce RTX 2080 Супер
- Nvidia GeForce RTX 2080 Ti
- Nvidia Titan RTX
Для многих появление линейки графических процессоров RTX 30-й серии стало настоящим ударом по зубам. Они не только были более разумными по цене, чем альтернатива 20-й серии, но и предлагали почти вдвое большую мощность в некоторых сценариях. В настоящее время проще сказать, чем сделать покупку графического процессора, поскольку большая часть линейки 20-й серии больше не выпускается.
Вот что может предложить AMD:
- RX 6900XT
- RX 6800XT
- RX 6800
Хотя есть основания для включения в этот список более старых поколений графических процессоров AMD, реальность использования трассировки лучей с этими картами представляет собой визуальное слайд-шоу, которое я бы не рекомендовал своему злейшему врагу. Они практически неиграбельны даже в лучшем случае.
При этом последние предложения действительно позволяют добиться хорошей частоты кадров при воспроизведении игр RTX — честная игра для AMD, чтобы наверстать упущенное.
Заключение
Итак, вот и всё, что вам нужно знать о трассировке лучей в 2021 году. Сейчас разработчики игр выпускают игры с поддержкой трассировки лучей с экспоненциальной скоростью. Технология RTX действительно является следующим шагом к игровому реализму, обеспечивая большее погружение и лучший визуальный опыт, чем когда-либо прежде. А с постоянно развивающейся технологией, поддерживающей трассировку лучей, игры с этой впечатляющей функцией станут только лучше.
