Vaizdo žaidimai nuolat tobulėja, nuolat ieškodami naujų būdų, kaip panardinti žaidėją į vis realesnius ir įtraukiančius potyrius. Viena iš naujausių inovacijų, sukrėtusių pramonę, yra Ray Tracing arba spindulių sekimas, atvaizdavimo technika, kuri žada perkelti grafinį realizmą į visiškai naują lygį.
Įsivaizduokite, kad dalyvaujate žaidime, kuriame šešėliai metami natūraliai, atspindžiai ant paviršių, tokių kaip vanduo ar stiklas, yra stebėtinai detalūs, o apšvietimas veikia taip autentiškai, kad beveik galite pajusti virtualios saulės šilumą ant savo odos. Būtent tai yra Spindulių sekimas siekia pasiekti, o jo įtaka žaidimų patirčiai yra tiesiog stulbinanti.
Ray Tracing paslaptys
Bet kaip tiksliai veikia ši technologija? Iš esmės, Spindulių sekimas yra algoritmas, imituojantis šviesos elgesį virtualioje aplinkoje. Skirtingai nuo tradicinių vaizdo žaidimų apšvietimo metodų, kurie dažniausiai yra apytiksliai ir vaizdiniai triukai, spindulių sekimas kruopščiai apskaičiuoja, kaip kiekvienas šviesos spindulys sąveikauja su objektais scenoje.
Įsivaizduokite virtualios šviesos spindulį, prasidedantį nuo žaidimo kameros ir keliaujantį per skaitmeninę aplinką. Kai šis spindulys susiduria su objektu, algoritmas Spindulių sekimas pagal medžiagos savybes nustato, kaip ji atsispindi, lūžta ar sugeria. Tada šie spinduliai tęsia savo kelią, šokinėdami nuo objekto prie objekto, sukurdami neįtikėtinai tikrovišką apšvietimo modeliavimą.
Įvairūs spindulių sekimo tipai
Yra keletas spindulių sekimo tipų, kurių kiekvienas turi skirtingą sudėtingumo lygį ir galios reikalavimus. Kai kurie iš labiausiai paplitusių yra:
- Paslėptų paviršių nustatymas: Šis pagrindinis procesas neapima šešėlių ar šviesos efektų animacijoje, bet padeda nustatyti, kurie objektai matomi iš fotoaparato perspektyvos.
- Šešėlių modeliavimas: Jis naudoja tiesioginius šviesos šaltinius ir kietus šešėlius, bet neskaičiuoja atspindžio efektų. Šio tipo spindulių sekimas suteikia scenoms gylio ir tikroviškumo.
- Rekursyvus spindulių sekimas: Be tiesioginių šviesos šaltinių ir kietų šešėlių, šis metodas naudoja spindulių sekimą veidrodiniam atspindžiui su permatomais arba atspindinčiais objektais, sukuriant sudėtingesnius vaizdo efektus.
- Išsklaidytų spindulių sekimas: Šio tipo spindulių sekimas ne tik tiesioginį apšvietimą ir lūžį, bet ir atkuria skėčio/pusumbros kraštus ir švelnius šešėlius, todėl apšvietimas yra natūralesnis ir tikroviškesnis.
- Kelio spindulio sekimas: Pažangiausias apšvietimo modelis, apimantis ir fiksuojantis matomus ir nematomus šviesos šaltinius, atspindžius ir lūžius per apšviestus objektus, sukuriant itin tikrovišką šešėlių modeliavimą pagal šviesos žaismą.
Vaizdinis „Ray Tracing“ poveikis vaizdo žaidimuose
Viso šio sudėtingo skaičiavimo rezultatas – precedento neturintis vizualinio realizmo lygis. Su Spindulių sekimas, šešėliai tampa švelnesni ir tikslesni, puikiai prisitaikydami prie juos projektuojančių objektų formos. Atspindžiai ant blizgių paviršių, tokių kaip poliruotas metalas ar vandens balos, stulbinančiai aiškiai parodo supančią aplinką. O visuotinis apšvietimas, imituojantis, kaip šviesa atsimuša ir sklinda filmavimo aikštelėje, sukuria gilumo ir atmosferos pojūtį, kuris anksčiau buvo įmanomas tik animaciniuose filmuose.
Bet Spindulių sekimas Tai ne tik pagerina žaidimų vizualinę kokybę, bet ir atveria naujų kūrybinių galimybių kūrėjams. Naudodami šią technologiją menininkai ir dizaineriai gali sukurti sudėtingesnę ir detalesnę aplinką su apšvietimo efektais, kurių anksčiau nebuvo įmanoma pasiekti realiuoju laiku. Nuo blankios mirgančios žvakės šviesos iki akinančių saulės spindulių, prasiskverbiančių pro miško lapiją, Spindulių sekimas suteikia precedento neturinčią kūrybinę laisvę.
Ray Tracing mobiliuosiuose įrenginiuose
Spindulių sekimas neapsiriboja tik aukščiausios klasės konsolėmis ir kompiuteriais. Naujausi mobiliųjų technologijų pažanga leido išmaniesiems telefonams ir planšetiniams kompiuteriams taip pat naudotis teikiamais privalumais Spindulių sekimas. Mikroschemų rinkiniai kaip „Samsung Exynos 2200“, jis „Qualcomm Snapdragon 8“ 2-osios kartos procesorius ir „MediaTek Dimensity 9200“ jau yra suderinami su šia technologija, o tai reiškia, kad mobiliųjų žaidimų grafinė kokybė netrukus pasieks didelį šuolį.
Šiuose galinguose mobiliuosiuose lustuose yra specialiai sukurti GPU, kad būtų galima valdyti spindulių sekimą realiuoju laiku, pvz GPU Xclipse „Exynos 2200“ arba „ Immortalis-G715 Dimensity 9200. Su šia galimybe mobiliųjų žaidimų kūrėjai gali sukurti labiau įtraukiančius ir tikroviškesnius vaizdinius potyrius, pakeldami mobiliųjų žaidimų grafinę kokybę į dar nematytą lygį.
Kai kurie išmanieji telefonai, kurie jau turi spindulių sekimo galimybes, yra šie:
- Samsung Galaxy S22, S22+ ir S22 Ultra (Exynos 2200)
- „Samsung Galaxy S23“, S23+ ir S23 Ultra („Snapdragon 8 Gen 2“)
- „Vivo X90 Pro“ ir „iQOO 11“ („Snapdragon 8 Gen 2“)
- „Xiaomi 13“ ir „Motorola Moto X40“ („Snapdragon 8 Gen 2“)
- „OnePlus Nord 5“ ir „Vivo X90 Lite“ (9200 matmenys)
Vis daugiau mobiliųjų įrenginių priima mikroschemų rinkinius, suderinamus su Spindulių sekimas, žaidėjai galės mėgautis nuostabia grafika ir tikroviškais apšvietimo efektais delne.
Mūšis už Ray Tracing: AMD prieš Nvidia
Kompiuterių grafikos plokščių pasaulyje dėl spindulių sekimo karūnos varžosi du technologijų gigantai: AMD y Nvidia. Abi bendrovės sukūrė savo „Ray Tracing“ pagreičio technologijas, siekdamos pasiūlyti geriausią našumą ir suderinamumą su naujausiais žaidimais.
„Nvidia“ pirmoji išleido vaizdo plokštes su spindulių sekimo galimybėmis su savo serijomis GeForce RTX Šiose kortelėse naudojami specialūs RT branduoliai, kad pagreitintų apšvietimo ir šešėlių skaičiavimus realiuoju laiku. Be to, „Nvidia“ sukūrė technologiją, vadinamą DLSS (gilaus mokymosi superatranka), kuris naudoja dirbtinį intelektą, kad pagerintų našumą ir vaizdo kokybę žaidimuose, kurie palaiko Ray Tracing.
Savo ruožtu AMD atsakė su savo spindulių sekimo pagreitintų vaizdo plokščių linija, Radeon RX 6000. Šiose kortelėse naudojama architektūra, vadinama RDNA 2, kuriame sujungiami tradiciniai šešėlių branduoliai su Ray Tracing pagreičio įrenginiais. Be to, AMD sukūrė technologiją, vadinamą „FidelityFX“ itin didelė raiška (FSR), kuriame naudojami itin didelės raiškos metodai palaikomų žaidimų našumui ir vaizdo kokybei pagerinti.
Nors „Nvidia“ anksti pirmavo pagal žaidimų palaikymą ir „Ray Tracing“ našumą, AMD sumažino atotrūkį su savo naujausiais pasiūlymais. Dabar žaidėjai turi galimybę rinktis iš abiejų prekių ženklų, atsižvelgdami į savo konkrečias nuostatas ir poreikius.
„Ray Tracing“ iššūkiai ir ateitis
Nepaisant įspūdingos spindulių sekimo technologijos pažangos, vis dar reikia įveikti tam tikrus iššūkius. Jis Spindulių sekimas Tai daug skaičiavimo reikalaujanti technika, kuriai reikalinga didelė apdorojimo galia, kad ji veiktų sklandžiai. Tai reiškia, kad kol kas norėdami visiškai mėgautis spindulių sekimo pranašumais, turite turėti pažangiausią aparatinę įrangą, pvz., vaizdo plokštes. NVIDIA RTX o AMD Radeon RX, arba konsolės PlayStation 5 y „Xbox“ serija X/S.
Tačiau tobulėjant technologijoms, o aparatinei įrangai tampant galingesnei ir prieinamesnei, tikėtina, kad ji bus pritaikyta plačiau Spindulių sekimas vaizdo žaidimų pramonėje. Kūrėjai ir studijos ieško kūrybiškų būdų, kaip panaudoti šią techniką, kad sukurtų įtakingesnę ir įtraukesnę vizualinę patirtį. Nuo nuotykių žaidimų iki sporto simuliatorių – spindulių sekimas gali pakeisti mūsų suvokimą ir pasinerti į virtualius pasaulius.
Pasiruoškite naujai grafinio realizmo erai
El Spindulių sekimas yra įdomus vaizdo žaidimų grafikos raidos etapas. Kadangi ši technologija tobulinama ir tampa labiau prieinama, galime tikėtis, kad pamatysime žaidimus su tokiu vizualinio tikroviškumo lygiu, apie kurį anksčiau galėjome tik pasvajoti. Švelnūs, detalūs šešėliai, stulbinantys atspindžiai ir apšvietimas, kuris tarsi įgauna savo gyvenimą, sukuria įtraukiančius potyrius, kurie ištrina ribą tarp virtualaus ir tikro.
Taigi pasiruoškite pasinerti į virtualius pasaulius, patrauklesnius nei bet kada anksčiau. Su Spindulių sekimas Kaip naujas vaizdo žaidimų grafikos standartas, esame ant vizualinės revoliucijos slenksčio, kuri žada nuvesti mus į vietas, apie kurias niekada net neįsivaizdavome. Žaidimų ateitis yra šviesi, o spindulių sekimas yra raktas į visą jo potencialą.
Pasigrožėkite nuostabiomis detalėmis ir leiskite save apgaubti magijos Spindulių sekimas. Vaizdo žaidimai niekada nebus tokie patys, ir tai turėtume švęsti. Pasiruoškite naujai grafinio realizmo erai ir pasinerkite į patirtį, kuri sukels iššūkį jūsų pojūčiams ir nukels jus į pasaulius, kurių neįsivaizduojate.
Aš esu Sebastián Vidal, kompiuterių inžinierius, aistringas technologijoms ir „pasidaryk pats“. Be to, aš esu kūrėjas tecnobits.com, kur dalinuosi vadovėliais, kad technologijos taptų prieinamesnės ir suprantamesnės visiems.