Ray Tracing: Hvað það er og hvernig það virkar

Tölvuleikir eru í stöðugri þróun, alltaf að leita að nýjum leiðum til að sökkva spilaranum í sífellt raunsærri og yfirgripsmeiri upplifun. Ein af nýjustu nýjungum sem hafa hrist iðnaðinn er Ray Tracing eða Ray Tracing, flutningstækni sem lofar að taka myndrænt raunsæi á nýtt stig.

Ímyndaðu þér að fara inn í leik þar sem skuggar eru varpaðir náttúrulega, endurskin á yfirborði eins og vatni eða gleri eru furðu ítarleg og lýsing hegðar sér svo ekta að þú getur næstum fundið hlýju sýndarsólarinnar á húðinni þinni. Þetta er einmitt það sem hv Ray rekja leitast við að ná og áhrif þess á leikjaupplifunina eru einfaldlega ótrúleg.

Leyndarmálin á bak við Ray Tracing

En hvernig virkar þessi tækni nákvæmlega? Í meginatriðum, the Ray rekja er reiknirit sem líkir eftir hegðun ljóss í sýndarumhverfi. Ólíkt hefðbundinni ljósatækni í tölvuleikjum, sem hafa tilhneigingu til að vera nálganir og sjónræn bragðarefur, reiknar geislumekja nákvæmlega hvernig hver ljósgeisli hefur samskipti við hluti í senunni.

Ímyndaðu þér geisla sýndarljóss sem byrjar frá leikmyndavélinni og ferðast um stafræna umhverfið. Þegar þessi geisli rekst á hlut, reikniritið Ray rekja ákvarðar hvernig það endurkastast, brotnar eða gleypist út frá eiginleikum efnisins. Þessir geislar halda síðan áfram á leið sinni, skoppa frá hlut til hluta og búa til ótrúlega raunsæja eftirlíkingu af lýsingu.

Mismunandi gerðir af Ray Tracing

Það eru til nokkrar gerðir af geislumekningum, hver með mismunandi flækjustig og aflþörf. Sumir af þeim algengustu eru:

• Ákvörðun falins yfirborðs: Þetta grunnferli inniheldur ekki skugga eða ljósáhrif í hreyfimyndinni, en hjálpar til við að ákvarða hvaða hlutir eru sýnilegir frá sjónarhóli myndavélarinnar.
• Skuggauppgerð: Það notar bein ljósgjafa og harða skugga, en reiknar ekki endurkastsáhrif. Þessi tegund af geislumekningum bætir dýpt og raunsæi við atriði.
• Endurkvæm geislaspor: Til viðbótar við bein ljósgjafa og harða skugga, notar þessi aðferð geislaflakk fyrir spegilspeglun með hálfgagnsærum eða endurskinshlutum, sem skapar flóknari sjónræn áhrif.
• Dreifður geislagreining: Þessi tegund af geislumekningum gerir umbra/penumbra brúnir og mjúka skugga, auk beinnar lýsingar og ljósbrots, sem leiðir til náttúrulegra og raunsærri lýsingar.
• Rekja slóðargeisla: Fullkomnasta lýsingarlíkanið, sem inniheldur og skráir sýnilega og ósýnilega ljósgjafa, endurkast og ljósbrot í gegnum upplýsta hluti, sem skapar mjög raunhæfar skuggalíkingar í samræmi við leik ljóssins.

Sjónræn áhrif Ray Tracing í tölvuleikjum

Niðurstaðan af öllum þessum flóknu útreikningum er áður óþekkt stig sjónraunsæis. Með Ray rekja, verða skuggarnir mýkri og nákvæmari og aðlagast fullkomlega lögun hlutanna sem varpa þeim. Hugleiðingar á glansandi yfirborði, eins og fáður málmi eða vatnspollum, sýna umhverfið í kring með töfrandi skýrleika. Og alþjóðleg lýsing, sem líkir eftir því hvernig ljós skoppar og dreifist yfir sviðið, skapar tilfinningu fyrir dýpt og andrúmslofti sem áður var aðeins hægt í teiknimyndum.

En Ray rekja Það bætir ekki aðeins sjónræn gæði leikja heldur opnar það einnig nýja skapandi möguleika fyrir hönnuði. Með þessari tækni geta listamenn og hönnuðir búið til flóknara og ítarlegra umhverfi, með lýsingaráhrifum sem áður var ómögulegt að ná fram í rauntíma. Frá daufri birtu flöktandi kerti til töfrandi sólargeisla sem síast í gegnum lauf skógar, Ray rekja gerir ráð fyrir áður óþekktu sköpunarfrelsi.

Ray Tracing á farsímum

Ray rakning er ekki bara takmörkuð við hágæða leikjatölvur og tölvur. Nýjustu framfarir í farsímatækni hafa gert snjallsímum og spjaldtölvum kleift að njóta góðs af Ray rekja. Flísasett eins og Samsung Exynos 2200, The Qualcomm Snapdragon 8 Gen2 og MediaTek vídd 9200 eru nú þegar samhæfðar við þessa tækni, sem þýðir að farsímaleikir eru að fara að taka stórt stökk hvað varðar grafísk gæði.

Þessir öflugu farsímaflögur eru með sérhönnuðum GPU til að takast á við rauntíma geislaflakk, svo sem Xclipse GPU á Exynos 2200 eða Immortalis-G715 á Dimensity 9200. Með þessari getu geta farsímaleikjaframleiðendur skapað yfirgripsmeiri og raunsærri sjónræna upplifun og fært myndræn gæði farsímaleikja á það stig sem aldrei hefur sést áður.

Sumir af þeim snjallsímum sem þegar hafa geislumekningargetu eru:

• Samsung Galaxy S22, S22+ og S22 Ultra (Exynos 2200)
• Samsung Galaxy S23, S23+ og S23 Ultra (Snapdragon 8 Gen 2)
• Vivo X90 Pro og iQOO 11 (Snapdragon 8 Gen 2)
• Xiaomi 13 og Motorola Moto X40 (Snapdragon 8 Gen 2)
• OnePlus Nord 5 og Vivo X90 Lite (Dimensity 9200)

Eftir því sem fleiri farsímar samþykkja flísar sem eru samhæfðar við Ray rekja, leikmenn munu geta notið töfrandi grafík og raunhæfra lýsingaráhrifa í lófa þeirra.

Baráttan um Ray Tracing: AMD vs Nvidia

Í heimi tölvuskjákorta keppast tveir tæknirisar um geislaleitarkórónu: AMD y Nvidia. Bæði fyrirtækin hafa þróað sína eigin Ray Tracing hröðunartækni, sem leitast við að bjóða upp á bestu frammistöðu og samhæfni við nýjustu leikina.

Nvidia var fyrst til að gefa út skjákort með geislumekningargetu, með röð sinni GeForceRTX árið 2018. Þessi kort nota sérstaka RT-kjarna til að flýta fyrir lýsingu og skuggaútreikningum í rauntíma. Að auki hefur Nvidia þróað tækni sem kallast DLSS (Deep Learning Super Sampling), sem notar gervigreind til að bæta frammistöðu og myndgæði í leikjum sem styðja Ray Tracing.

Fyrir sitt leyti hefur AMD brugðist við með sinni eigin línu af geislumekningarhraða skjákortum, Radeon RX 6000. Þessi spil nota arkitektúr sem kallast RDNA2, sem sameinar hefðbundna skuggakjarna með Ray Tracing hröðunareiningum. Að auki hefur AMD þróað tækni sem kallast FidelityFX Super Resolution (FSR), sem notar ofurupplausnartækni til að bæta frammistöðu og sjónræn gæði í studdum leikjum.

Þrátt fyrir að Nvidia hafi verið með snemma forystu hvað varðar leikjastuðning og Ray Tracing árangur, hefur AMD verið að minnka bilið með nýjustu tilboðum sínum. Nú hafa leikmenn möguleika á að velja á milli beggja vörumerkja miðað við sérstakar óskir þeirra og þarfir.

Áskoranir og framtíð Ray Tracing

Þrátt fyrir glæsilegar framfarir í geislaleitartækni eru enn nokkrar áskoranir sem þarf að sigrast á. Hann Ray rekja Þetta er reikningslega krefjandi tækni sem krefst mikils vinnsluafls til að ganga vel. Þetta þýðir að í bili, til að njóta ávinningsins af geislumekningum, þarftu að hafa háþróaðan vélbúnað, eins og skjákort. NVIDIA RTX o AMD Radeon RX, eða leikjatölvunum PlayStation 5 y Xbox Series X / S.

Hins vegar, eftir því sem tækninni fleygir fram og vélbúnaðurinn verður öflugri og aðgengilegri, er líklegt að við sjáum víðtækari upptöku Ray rekja í tölvuleikjaiðnaðinum. Hönnuðir og vinnustofur eru að kanna skapandi leiðir til að nýta þessa tækni til að skapa áhrifaríkari og yfirgripsmeiri sjónupplifun. Frá ævintýraleikjum til íþróttaherma, geislarekningar geta umbreytt því hvernig við skynjum og sökkva okkur niður í sýndarheima.

Búðu þig undir nýtt tímabil grafísks raunsæis

El Ray rekja táknar spennandi tímamót í þróun tölvuleikjagrafíkar. Eftir því sem þessi tækni er hreinsuð og verður aðgengilegri getum við búist við að sjá leiki með sjónrænu raunsæi sem við gátum aðeins dreymt um áður. Mjúkir, ítarlegir skuggar, töfrandi endurspeglun og lýsing sem virðist öðlast sitt eigið líf sameinast til að skapa yfirgnæfandi upplifun sem þoka mörkin milli sýndar og raunverulegs.

Svo vertu tilbúinn til að sökkva þér niður í sýndarheima sem er grípandi en nokkru sinni fyrr. Með Ray rekja Sem nýr staðall í tölvuleikjagrafík erum við á barmi sjónrænnar byltingar sem lofar að fara með okkur á staði sem við höfum aldrei áður ímyndað okkur. Framtíð leikja er björt og geislarekning er lykillinn að því að opna alla möguleika þeirra.

Undrast ótrúlegu smáatriðin og láttu þig umvefja töfra töfra Ray rekja. Tölvuleikir verða aldrei þeir sömu og því ættum við að fagna. Undirbúðu þig fyrir nýtt tímabil grafísks raunsæis og sökktu þér niður í upplifun sem mun ögra skilningarvitunum og flytja þig í heima sem eru handan ímyndunaraflsins.