Mae gemau fideo yn esblygu'n gyson, bob amser yn chwilio am ffyrdd newydd o drochi'r chwaraewr mewn profiadau cynyddol realistig a throchi. Un o'r datblygiadau arloesol diweddaraf sydd wedi ysgwyd y diwydiant yw'r Olrhain pelydr neu olrhain pelydr, techneg rendro sy'n addo mynd â realaeth graffigol i lefel hollol newydd.
Dychmygwch fynd i mewn i gêm lle mae cysgodion yn cael eu bwrw'n naturiol, adlewyrchiadau ar arwynebau fel dŵr neu wydr yn rhyfeddol o fanwl, ac mae goleuo'n ymddwyn mor ddilys fel y gallwch chi bron deimlo cynhesrwydd yr haul rhithwir ar eich croen. Dyma'n union beth y Olrhain Ray yn ceisio cyflawni, ac mae ei effaith ar y profiad hapchwarae yn syfrdanol.
Y cyfrinachau y tu ôl i Ray Tracing
Ond sut yn union mae'r dechnoleg hon yn gweithio? Yn ei hanfod, mae'r Olrhain Ray yn algorithm sy'n efelychu ymddygiad golau mewn amgylchedd rhithwir. Yn wahanol i dechnegau goleuo traddodiadol mewn gemau fideo, sy'n tueddu i fod yn frasamcanion a thriciau gweledol, mae olrhain pelydrau yn cyfrifo'n fanwl sut mae pob pelydryn o olau yn rhyngweithio â gwrthrychau yn yr olygfa.
Dychmygwch belydryn o olau rhithwir yn cychwyn o gamera'r gêm ac yn teithio drwy'r amgylchedd digidol. Pan fydd y pelydr hwn yn dod ar draws gwrthrych, yr algorithm Olrhain Ray yn penderfynu sut mae'n cael ei adlewyrchu, ei blygu neu ei amsugno ar sail priodweddau'r defnydd. Yna mae'r pelydrau hyn yn parhau ar eu llwybr, gan sboncio o wrthrych i wrthrych, gan greu efelychiad rhyfeddol o realistig o oleuadau.
Gwahanol fathau o Ray Olrhain
Mae yna sawl math o olrhain pelydr, pob un â gwahanol lefelau o gymhlethdod a gofynion pŵer. Rhai o'r rhai mwyaf cyffredin yw:
- Penderfynu arwynebau cudd: Nid yw'r broses sylfaenol hon yn cynnwys effeithiau cysgod neu olau yn yr animeiddiad, ond mae'n helpu i benderfynu pa wrthrychau sy'n weladwy o safbwynt y camera.
- Efelychiad cysgodol: Mae'n defnyddio ffynonellau golau uniongyrchol a chysgodion caled, ond nid yw'n cyfrifo effeithiau adlewyrchiad. Mae'r math hwn o olrhain pelydr yn ychwanegu dyfnder a realaeth i olygfeydd.
- Olrhain pelydr dychwelyd: Yn ogystal â ffynonellau golau uniongyrchol a chysgodion caled, mae'r dull hwn yn defnyddio olrhain pelydr ar gyfer adlewyrchiad drych gyda gwrthrychau tryloyw neu adlewyrchol, gan greu effeithiau gweledol mwy soffistigedig.
- Olrhain pelydrau gwasgaredig: Mae'r math hwn o olrhain pelydr yn gwneud ymylon umbra / penumbra a chysgodion meddal, yn ogystal â goleuo uniongyrchol a phlygiant, gan arwain at oleuadau mwy naturiol a realistig.
- Olrhain pelydr llwybr: Y model goleuo mwyaf datblygedig, sy'n cynnwys ac yn cofnodi ffynonellau golau gweladwy ac anweledig, adlewyrchiadau a phlygiannau trwy wrthrychau wedi'u goleuo, gan greu efelychiadau cysgod hynod realistig yn ôl chwarae golau.
Effaith weledol Ray Tracing mewn gemau fideo
Canlyniad yr holl gyfrifiad cymhleth hwn yw lefel ddigynsail o realaeth weledol. Efo'r Olrhain Ray, mae'r cysgodion yn dod yn feddalach ac yn fwy manwl gywir, gan addasu'n berffaith i siâp y gwrthrychau sy'n eu taflunio. Mae myfyrdodau ar arwynebau sgleiniog, fel metel caboledig neu byllau dŵr, yn dangos yr amgylchedd cyfagos yn glir iawn. Ac mae goleuo byd-eang, sy'n efelychu sut mae golau yn bownsio ac yn ymledu ar draws y llwyfan, yn creu ymdeimlad o ddyfnder ac awyrgylch a oedd yn bosibl yn flaenorol mewn ffilmiau animeiddiedig.
Ond Olrhain Ray Mae nid yn unig yn gwella ansawdd gweledol gemau, ond hefyd yn agor posibiliadau creadigol newydd i ddatblygwyr. Gyda'r dechnoleg hon, gall artistiaid a dylunwyr greu amgylcheddau mwy cymhleth a manwl, gydag effeithiau goleuo a oedd yn flaenorol yn amhosibl eu cyflawni mewn amser real. O olau gwan cannwyll yn fflachio i belydrau disglair golau'r haul yn treiddio trwy ddeiliant coedwig, mae'r Olrhain Ray caniatáu ar gyfer rhyddid creadigol digynsail.
Olrhain Ray ar ddyfeisiau symudol
Nid yw olrhain Ray wedi'i gyfyngu i gonsolau pen uchel a chyfrifiaduron personol yn unig. Mae'r datblygiadau diweddaraf mewn technoleg symudol wedi caniatáu i ffonau clyfar a thabledi hefyd fwynhau buddion Olrhain Ray. Chipsets fel Samsung Exynos 2200, Y Qualcomm Snapdragon 8 Gen2 a Dimensiwn MediaTek 9200 eisoes yn gydnaws â'r dechnoleg hon, sy'n golygu bod gemau symudol ar fin cymryd naid fawr o ran ansawdd graffigol.
Mae'r sglodion symudol pwerus hyn yn cynnwys GPUs a ddyluniwyd yn arbennig i drin olrhain pelydrau amser real, megis Xclipse GPU ar yr Exynos 2200 neu y Anfarwol-G715 ar y Dimensity 9200. Gyda'r gallu hwn, gall datblygwyr gemau symudol greu profiadau gweledol mwy trochi a realistig, gan fynd ag ansawdd graffigol gemau symudol i lefel na welwyd erioed o'r blaen.
Mae rhai o'r ffonau smart sydd eisoes â galluoedd olrhain pelydr yn cynnwys:
- Samsung Galaxy S22, S22+ a S22 Ultra (Exynos 2200)
- Samsung Galaxy S23, S23+ a S23 Ultra (Snapdragon 8 Gen 2)
- Vivo X90 Pro ac iQOO 11 (Snapdragon 8 Gen 2)
- Xiaomi 13 a Motorola Moto X40 (Snapdragon 8 Gen 2)
- OnePlus Nord 5 a Vivo X90 Lite (Dimensity 9200)
Wrth i fwy o ddyfeisiau symudol fabwysiadu chipsets sy'n gydnaws â Olrhain Ray, bydd chwaraewyr yn gallu mwynhau graffeg syfrdanol ac effeithiau goleuo realistig yng nghledr eu dwylo.
Y frwydr am Ray Tracing: AMD vs Nvidia
Ym myd cardiau graffeg PC, mae dau gawr technolegol yn cystadlu am y goron olrhain pelydr: AMD y Nvidia. Mae'r ddau gwmni wedi datblygu eu technolegau cyflymu Ray Tracing eu hunain, gan geisio cynnig y perfformiad gorau a'r cydnawsedd â'r gemau diweddaraf.
Nvidia oedd y cyntaf i ryddhau cardiau graffeg gyda galluoedd olrhain pelydr, gyda'i gyfres GeForceRTX yn 2018. Mae'r cardiau hyn yn defnyddio creiddiau RT pwrpasol i gyflymu cyfrifiadau goleuo a chysgod mewn amser real. Yn ogystal, mae Nvidia wedi datblygu technoleg o'r enw DLSS (Samplu Gwych Dysgu dwfn), sy'n defnyddio deallusrwydd artiffisial i wella perfformiad ac ansawdd delwedd mewn gemau sy'n cefnogi Ray Tracing.
O'i ran ef, mae AMD wedi ymateb gyda'i linell ei hun o olrhain pelydrau cardiau graffeg carlam, y Radeon RX 6000. Mae'r cardiau hyn yn defnyddio pensaernïaeth o'r enw RDNA2, sy'n cyfuno creiddiau shader traddodiadol ag unedau cyflymu Ray Tracing. Yn ogystal, mae AMD wedi datblygu technoleg o'r enw FidelityFX Super Resolution (FSR), sy'n defnyddio technegau cydraniad uwch i wella perfformiad ac ansawdd gweledol mewn gemau â chymorth.
Er bod Nvidia wedi cael arweiniad cynnar o ran cefnogaeth hapchwarae a pherfformiad Ray Tracing, mae AMD wedi bod yn cau'r bwlch gyda'i offrymau diweddaraf. Nawr, mae gan chwaraewyr yr opsiwn i ddewis rhwng y ddau frand yn seiliedig ar eu hoffterau a'u hanghenion penodol.
Heriau a dyfodol Ray Tracing
Er gwaethaf datblygiadau trawiadol mewn technoleg olrhain pelydr, mae rhai heriau i'w goresgyn o hyd. Ef Olrhain Ray Mae'n dechneg sy'n gofyn llawer o ran cyfrifiad, sy'n gofyn am bŵer prosesu sylweddol i redeg yn esmwyth. Mae hyn yn golygu, am y tro, i fwynhau manteision olrhain pelydr yn llawn, mae angen i chi gael caledwedd blaengar, fel cardiau graffeg. NVIDIA RTX o AMD Radeon RX, neu'r consolau PlayStation 5 y Cyfres Xbox X / S..
Fodd bynnag, wrth i dechnoleg ddatblygu a chaledwedd ddod yn fwy pwerus a hygyrch, rydym yn debygol o weld mabwysiadu ehangach o'r Olrhain Ray yn y diwydiant gêm fideo. Mae datblygwyr a stiwdios yn archwilio ffyrdd creadigol o drosoli'r dechneg hon i greu profiadau gweledol mwy dylanwadol a throchi. O gemau antur i efelychwyr chwaraeon, mae gan olrhain pelydr y potensial i drawsnewid y ffordd yr ydym yn canfod ac yn ymgolli mewn bydoedd rhithwir.
Paratoi ar gyfer cyfnod newydd o realaeth graffig
El Olrhain Ray yn cynrychioli carreg filltir gyffrous yn esblygiad graffeg gêm fideo. Wrth i'r dechnoleg hon gael ei mireinio a dod yn fwy hygyrch, gallwn ddisgwyl gweld gemau gyda lefel o realaeth weledol na allem ond breuddwydio amdani o'r blaen. Mae cysgodion meddal, manwl, adlewyrchiadau syfrdanol, a goleuadau sy'n ymddangos fel pe baent yn cymryd bywyd ei hun i gyd yn cyfuno i greu profiadau trochi sy'n cymylu'r llinell rhwng rhithwir a real.
Felly paratowch i ymgolli mewn bydoedd rhithwir yn fwy cyfareddol nag erioed. Efo'r Olrhain Ray Fel y safon newydd mewn graffeg gêm fideo, rydym ar drothwy chwyldro gweledol sy'n addo mynd â ni i leoedd nad ydym erioed wedi'u dychmygu o'r blaen. Mae dyfodol hapchwarae yn ddisglair, ac olrhain pelydr yw'r allwedd i ddatgloi ei botensial llawn.
Rhyfeddwch at y manylion anhygoel a gadewch i chi eich hun gael eich gorchuddio gan hud y Olrhain Ray. Ni fydd gemau fideo byth yr un peth, ac mae hynny'n rhywbeth y dylem ei ddathlu. Paratowch ar gyfer cyfnod newydd o realaeth graffig ac ymgolli mewn profiadau a fydd yn herio'ch synhwyrau ac yn eich cludo i fydoedd y tu hwnt i'ch dychymyg.
Sebastián Vidal ydw i, peiriannydd cyfrifiadurol sy'n angerddol am dechnoleg a DIY. Ar ben hynny, fi yw creawdwr tecnobits.com, lle rwy'n rhannu tiwtorialau i wneud technoleg yn fwy hygyrch a dealladwy i bawb.