Qu'est-ce que le lancer de rayons? Voici tout ce que vous devez savoir – Un bon serveur Minecraft

NVIDIA dévoile GeForce RTX, les premiers GPU de traçage de rayons en temps réel
Nvidia

Les cartes graphiques RTX 2000 de Nvidia ont introduit le traçage par rayons dans le monde du jeu à la fin de l’année 2019, mais il existe aujourd’hui une variété de cartes RTX et GTX qui les prennent en charge. La nouvelle technique d’éclairage est une ressource sérieuse, c’est-à-dire que les cartes les plus chères et les plus modernes la traitent mieux, mais la plupart des cartes graphiques Nvidia de ces dernières années peuvent faire l’objet d’une fissure en temps réel, reflets et effets d’ombre.

Mais qu'est-ce que le lancer de rayons? Et vaut-il vraiment la peine d'être mis à niveau?

Photons virtuels

La technologie graphique est généralement difficile à expliquer, mais le lancer de rayons est plutôt simple. Il tente d'imiter le fonctionnement de la lumière dans le monde réel. Au lieu de créer un éclairage préconçu ou «intégré» pour les scènes jeux, le lancer de rayons trace le chemin de la lumière simulée. Ou plutôt, des millions de lumières simulées. La lumière rebondit sur les objets lorsqu'elle se déplace et interagit avec leurs propriétés. Si elle rebondit sur une surface verte brillante, par exemple, sa teinte peut changer.

C’est essentiellement ainsi que la lumière fonctionne dans la vie réelle. Une particule de lumière jaillit de son point d’origine et se déplace jusqu’à ce qu’elle interagisse avec un objet, point auquel son trajet est déterminé par les propriétés de cet objet. Il peut être absorbé par un objet sombre et dense, ou presque entièrement réfléchi par un miroir.

La similarité fondamentale du traçage de rayons avec la vie réelle en fait une technique de rendu 3D extrêmement réaliste. Il n’ya qu’un problème: c’est difficile à simuler. Recréer le mode de fonctionnement de la lumière dans le monde est complexe et utilise beaucoup de ressources, ce qui nécessite beaucoup de puissance de calcul. Même le rendu du traçage de rayons de Nvidia n’est pas un traçage de rayons réel, dans lequel chaque point de lumière est simulé. Au lieu de cela, il utilise un certain nombre d'approximations intelligentes pour fournir quelque chose qui est proche du même effet visuel, mais sans être tout aussi lourd sur le matériel.

La plupart des jeux de lancer de rayons utilisent désormais une combinaison de techniques d'éclairage traditionnelles, généralement appelées rastérisation, et de lancer de rayons sur des surfaces spécifiques telles que les flaques d'eau réfléchissantes et les pièces métalliques. Battlefield V est un excellent exemple de cela. Vous voyez le reflet des troupes dans l’eau, le relief du terrain dans les avions et le reflet des explosions sur la peinture d’une voiture. Il est possible de montrer des reflets dans les moteurs 3D modernes, mais pas au niveau de détail montré dans des jeux comme Battlefield V lorsque le lancer de rayons est activé.

Le lancer de rayons peut également être utilisé pour les ombres afin de les rendre plus dynamiques et plus réalistes. Vous verrez que cela avait beaucoup d’effet dans Shadow of the Tomb Raider.

L'éclairage tracé par rayons peut créer des ombres beaucoup plus réalistes dans les scènes sombres et lumineuses, avec des bords plus doux et une définition plus grande. Obtenir ce regard sans lancer de rayons est extrêmement difficile. Les développeurs ne peuvent que "simuler" par le biais d'une utilisation prudente et contrôlée de sources lumineuses prédéfinies. Qui prend beaucoup temps et d’efforts – et même dans ce cas, le résultat n’est pas tout à fait correct.

Certains jeux font des miracles et utilisent le traçage de rayons pour une illumination globale, traçant ainsi toute une scène. Mais c’est la solution la plus coûteuse en termes de calcul et elle a besoin de la plus puissante des cartes graphiques modernes pour fonctionner efficacement. Metro Exodus l’utilise actuellement, mais sa mise en œuvre n’est pas parfaite.

Simuler l’un de ces effets n’est pas simple, c’est pourquoi les graphiques 3D modernes en temps réel, y compris ceux utilisés dans les jeux 3D, doivent utiliser des demi-mesures plus souvent. Nvidia utilise des techniques telles que le débruitage et l’échantillonnage en profondeur Deep Learning Super Sampling pour améliorer les performances et masquer certains hoquets visuels résultant de la restitution de moins de rayons que nécessaire pour créer une scène véritablement tracée par rayons. Ceux-ci sont toujours réservés aux captures d'écran et aux films pré-rendus sur lesquels des serveurs très puissants peuvent passer des jours à restituer des images uniques.

Le matériel derrière les rayons

Pour gérer même ces mises en œuvre relativement modestes du lancer de rayons, la génération de cartes graphiques RTX de Nvidia a introduit un matériel spécialement conçu pour le lancer de rayons. L’architecture de Turing utilise les nouveaux cœurs RT de l’entreprise pour gérer la technique en temps réel. Elles ne sont pas strictement nécessaires pour le lancer de rayons, car les effets de lancer de rayons peuvent être exécutés sur les cartes graphiques GTX séries 10 et 16, bien qu'ils soient bien moins performants que les cartes RTX de premier plan comme les cartes 2070, 2080 et 2080 Ti. .

Nvidia a publié une ventilation de générer un seul cadre de Metro Exodus en avril, il a montré comment le pipeline de rendu est disposé et comment il est affecté par le traçage des rayons. Bien que les performances des RTX 2080 et GTX 1080 Ti soient sensiblement comparables à celles des jeux sans tracé de rayons, lorsque le traçage de rayons est appliqué à une scène, le 1080 Ti, sans les cœurs RT dédiés, peut prendre beaucoup plus de temps pour générer le même image.

C’est pourquoi même les cartes graphiques GTX les plus puissantes, comme la 1080 Ti, ont de la difficulté à gérer les jeux à rayons superposés supérieurs à 1080p. Mais les cœurs RT ne sont pas une solution miracle. Même la 2080 Ti, la carte graphique grand public la plus puissante au monde avec le plus grand nombre de cœurs RT, peine à atteindre 60 FPS ou plus dans des jeux comme Battlefield V ou Metro Exodus avec le lancer de rayons activé à 1440p. Il s’agit d’une carte qui, sans la fonction de lancer de rayons, est en mesure d’offrir des cadences élevées à 4K.

Mais il n’est pas nécessaire que ce soit comme ça. La méthode de traçage de rayons de Nvidia n’est pas la seule option disponible. Crytek a publié une démo appelée Néon Noir au début de 2019, qui présentait des effets de traçage de rayons de haut niveau sur un AMD RX Vega 56 à 300 $, fonctionnant à une fréquence douce de 30 FPS. Il existe également des effets de post-traitement Reshade «traçage de chemin» qui fournissent des effets visuels comparables sans obtenir le même résultat.

Vous voudrez toujours une carte graphique puissante pour le lancer de rayons, quelle que soit son implémentation, mais à mesure que la technique séduit les développeurs de jeux, nous pouvons voir une gamme plus étendue de matériel de support à des prix beaucoup plus abordables.

Comment pouvez-vous voir le traçage de rayons à la maison?

Le premier port d'escale consiste à obtenir une carte graphique Nvidia car, à l'heure actuelle, les jeux à rayons disponibles au public en ont besoin. N'importe quelle carte RTX ou GTX fera l'affaire si vous voulez juste voir à quoi ressemble une scène de lancer de rayons, mais si vous voulez jouer à une résolution supérieure à 1080p et avec des fréquences d'images proches ou supérieures à 60 FPS, votre meilleur pari est le plus puissant. – et donc la plus chère – les cartes graphiques. Un montant de 1 000 $ + 2080 Ti n’est pas nécessaire, mais un RTX 2060 ou 2070 est probablement la référence que vous souhaitez viser. Cela signifie dépenser entre 350 et 550 dollars.

En ce qui concerne les jeux, la sélection est encore assez limitée. Les implémentations les plus complètes du lancer de rayons se trouvent toujours dans les premiers jeux de démonstration RTX, tels que Battlefield V, Shadow of the Tomb Raider, et Metro Exodus. Mais la liste s'allonge tout le temps. Reste dans la lumière est un nouveau jeu d’horreur indépendant entièrement construit autour de l’utilisation des reflets et des ombres tracés par rayons, et vous pouvez jouer à travers un jeu remasterisé. Quake II avec traçage de rayons RTX maintenant aussi.

Parmi les autres jeux tracés par rayons RTX prévus pour 2019, on peut citer Remedy Entertainment. Contrôle, ainsi que Mundfish ’ Coeur atomique, entre autres.

Vous pouvez également avoir un aperçu des effets de traçage de rayons haut de gamme dans le repère de traçage de rayons UL Royal de UL Benchmark.

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