Permainan video sentiasa berkembang, sentiasa mencari cara baharu untuk menyelami pemain dalam pengalaman yang semakin realistik dan mengasyikkan. Salah satu inovasi terkini yang telah menggegarkan industri ialah Pengesanan sinar atau pengesanan sinar, teknik rendering yang menjanjikan untuk membawa realisme grafik ke tahap yang baharu.
Bayangkan memasuki permainan di mana bayang-bayang dilemparkan secara semula jadi, pantulan pada permukaan seperti air atau kaca sangat terperinci, dan pencahayaan berkelakuan begitu tulen sehingga anda hampir dapat merasakan kehangatan matahari maya pada kulit anda. Inilah yang sebenarnya Jejak sinar berusaha untuk mencapainya, dan impaknya terhadap pengalaman permainan sungguh menakjubkan.
Rahsia di sebalik Ray Tracing
Tetapi bagaimana sebenarnya teknologi ini berfungsi? Pada dasarnya, Jejak sinar ialah algoritma yang mensimulasikan tingkah laku cahaya dalam persekitaran maya. Tidak seperti teknik pencahayaan tradisional dalam permainan video, yang cenderung kepada anggaran dan helah visual, pengesanan sinar dengan teliti mengira cara setiap sinar cahaya berinteraksi dengan objek di tempat kejadian.
Bayangkan pancaran cahaya maya bermula dari kamera permainan dan mengembara melalui persekitaran digital. Apabila sinar ini menemui objek, algoritma Jejak sinar menentukan bagaimana ia dipantulkan, dibiaskan atau diserap berdasarkan sifat bahan. Sinar ini kemudiannya meneruskan laluannya, melantun dari objek ke objek, mencipta simulasi pencahayaan yang sangat realistik.
Jenis-jenis Ray Tracing yang berbeza
Terdapat beberapa jenis pengesanan sinar, setiap satu dengan tahap kerumitan dan keperluan kuasa yang berbeza. Antara yang paling biasa ialah:
- Penentuan permukaan tersembunyi: Proses asas ini tidak termasuk kesan bayang-bayang atau cahaya dalam animasi, tetapi membantu menentukan objek yang boleh dilihat dari perspektif kamera.
- simulasi bayang-bayang: Ia menggunakan sumber cahaya langsung dan bayang-bayang keras, tetapi tidak mengira kesan pantulan. Pengesanan sinar jenis ini menambah kedalaman dan realisme pada adegan.
- Pengesanan sinar rekursif: Selain sumber cahaya langsung dan bayang-bayang keras, kaedah ini menggunakan pengesanan sinar untuk pantulan cermin dengan objek lut sinar atau pemantul, menghasilkan kesan visual yang lebih canggih.
- Pengesanan sinar meresap: Pengesanan sinar jenis ini menghasilkan tepi umbra/penumbra dan bayang-bayang lembut, sebagai tambahan kepada pencahayaan langsung dan pembiasan, menghasilkan pencahayaan yang lebih semula jadi dan realistik.
- Pengesanan sinar laluan: Model pencahayaan paling canggih, yang merangkumi dan merekodkan sumber cahaya yang boleh dilihat dan tidak kelihatan, pantulan dan pembiasan melalui objek yang diterangi, mencipta simulasi bayang-bayang yang sangat realistik mengikut permainan cahaya.
Kesan visual Ray Tracing dalam permainan video
Hasil daripada semua pengiraan yang kompleks ini adalah tahap realisme visual yang belum pernah terjadi sebelumnya. Dengan Jejak sinar, bayang-bayang menjadi lebih lembut dan lebih tepat, menyesuaikan dengan sempurna kepada bentuk objek yang menayangkannya. Pantulan pada permukaan berkilat, seperti logam yang digilap atau lopak air, menunjukkan persekitaran sekeliling dengan kejernihan yang menakjubkan. Dan pencahayaan global, yang mensimulasikan cara cahaya melantun dan merebak ke seluruh pentas, mewujudkan rasa kedalaman dan suasana yang sebelum ini hanya boleh didapati dalam filem animasi.
Tetapi Jejak sinar Ia bukan sahaja meningkatkan kualiti visual permainan, tetapi juga membuka kemungkinan kreatif baharu untuk pembangun. Dengan teknologi ini, artis dan pereka boleh mencipta persekitaran yang lebih kompleks dan terperinci, dengan kesan pencahayaan yang sebelum ini mustahil untuk dicapai dalam masa nyata. Dari cahaya malap lilin yang berkelip-kelip kepada sinaran cahaya matahari yang mempesonakan menyaring melalui dedaunan hutan, Jejak sinar membolehkan kebebasan kreatif yang tidak pernah berlaku sebelum ini.
Penjejakan Ray pada peranti mudah alih
Pengesanan sinar bukan sahaja terhad kepada konsol dan PC mewah. Kemajuan terkini dalam teknologi mudah alih telah membolehkan telefon pintar dan tablet turut menikmati faedah daripada Jejak sinar. Chipset seperti Samsung Exynos 2200, The Qualcomm Snapdragon 8 Gen2 dan Dimensi MediaTek 9200 sudah serasi dengan teknologi ini, yang bermaksud bahawa permainan mudah alih akan mengambil lompatan besar dari segi kualiti grafik.
Cip mudah alih berkuasa ini menampilkan GPU yang direka khas untuk mengendalikan pengesanan sinar masa nyata, seperti GPU Xclipse pada Exynos 2200 atau Immortalis-G715 pada Dimensity 9200. Dengan keupayaan ini, pembangun permainan mudah alih boleh mencipta pengalaman visual yang lebih mengasyikkan dan realistik, membawa kualiti grafik permainan mudah alih ke tahap yang tidak pernah dilihat sebelum ini.
Beberapa telefon pintar yang sudah mempunyai keupayaan pengesanan sinar termasuk:
- Samsung Galaxy S22, S22+ dan S22 Ultra (Exynos 2200)
- Samsung Galaxy S23, S23+ dan S23 Ultra (Snapdragon 8 Gen 2)
- Vivo X90 Pro dan iQOO 11 (Snapdragon 8 Gen 2)
- Xiaomi 13 dan Motorola Moto X40 (Snapdragon 8 Gen 2)
- OnePlus Nord 5 dan Vivo X90 Lite (Dimensi 9200)
Memandangkan lebih banyak peranti mudah alih menggunakan set cip yang serasi dengannya Jejak sinar, pemain akan dapat menikmati grafik yang menakjubkan dan kesan pencahayaan yang realistik di tapak tangan mereka.
Pertempuran untuk Ray Tracing: AMD vs Nvidia
Dalam dunia kad grafik PC, dua gergasi teknologi bersaing untuk mahkota pengesanan sinar: AMD y Nvidia. Kedua-dua syarikat telah membangunkan teknologi pecutan Ray Tracing mereka sendiri, berusaha untuk menawarkan prestasi terbaik dan keserasian dengan permainan terkini.
Nvidia adalah yang pertama mengeluarkan kad grafik dengan keupayaan pengesanan sinar, dengan sirinya GeForceRTX pada 2018. Kad ini menggunakan teras RT khusus untuk mempercepatkan pengiraan pencahayaan dan bayang-bayang dalam masa nyata. Selain itu, Nvidia telah membangunkan teknologi yang dipanggil DLSS (Pensampelan Super Pembelajaran Dalam), yang menggunakan kecerdasan buatan untuk meningkatkan prestasi dan kualiti imej dalam permainan yang menyokong Ray Tracing.
Bagi pihaknya, AMD telah bertindak balas dengan barisan kad grafik dipercepatkan pengesanan sinarnya sendiri, iaitu Radeon RX 6000. Kad ini menggunakan seni bina yang dipanggil RDNA2, yang menggabungkan teras shader tradisional dengan unit pecutan Ray Tracing. Selain itu, AMD telah membangunkan teknologi yang dipanggil Resolusi Super FidelityFX (FSR), yang menggunakan teknik resolusi super untuk meningkatkan prestasi dan kualiti visual dalam permainan yang disokong.
Walaupun Nvidia mempunyai pendahuluan awal dari segi sokongan permainan dan prestasi Ray Tracing, AMD telah menutup jurang dengan tawaran terbarunya. Kini, pemain mempunyai pilihan untuk memilih antara kedua-dua jenama berdasarkan keutamaan dan keperluan khusus mereka.
Cabaran dan masa depan Ray Tracing
Walaupun terdapat kemajuan yang mengagumkan dalam teknologi pengesanan sinar, masih terdapat beberapa cabaran untuk diatasi. Dia Jejak sinar Ia adalah teknik yang memerlukan pengiraan, memerlukan kuasa pemprosesan yang ketara untuk berjalan dengan lancar. Ini bermakna, buat masa ini, untuk menikmati sepenuhnya faedah pengesanan sinar, anda perlu mempunyai perkakasan canggih, seperti kad grafik. NVIDIA RTX o AMD Radeon RX, atau konsol PlayStation 5 y Xbox Series X / S.
Walau bagaimanapun, apabila kemajuan teknologi dan perkakasan menjadi lebih berkuasa dan boleh diakses, kita mungkin melihat penggunaan yang lebih luas Jejak sinar dalam industri permainan video. Pembangun dan studio sedang meneroka cara kreatif untuk memanfaatkan teknik ini untuk mencipta pengalaman visual yang lebih berkesan dan mengasyikkan. Daripada permainan pengembaraan kepada simulator sukan, pengesanan sinar berpotensi mengubah cara kita melihat dan menyelami dunia maya.
Bersedia untuk era baharu realisme grafik
El Jejak sinar mewakili satu peristiwa penting dalam evolusi grafik permainan video. Memandangkan teknologi ini diperhalusi dan menjadi lebih mudah diakses, kita boleh menjangkakan untuk melihat permainan dengan tahap realisme visual yang hanya kita impikan sebelum ini. Bayang-bayang yang lembut, terperinci, pantulan yang menakjubkan dan pencahayaan yang kelihatan seperti menjalani kehidupan tersendiri semuanya bergabung untuk mencipta pengalaman mengasyikkan yang mengaburkan garis antara maya dan nyata.
Jadi bersedialah untuk melibatkan diri dalam dunia maya yang lebih menawan berbanding sebelum ini. Dengan Jejak sinar Sebagai standard baharu dalam grafik permainan video, kami berada di ambang revolusi visual yang menjanjikan untuk membawa kami ke tempat yang tidak pernah kami bayangkan. Masa depan permainan adalah cerah, dan pengesanan sinar adalah kunci untuk membuka potensi sepenuhnya.
Kagum dengan butiran yang menakjubkan dan biarkan diri anda diselubungi oleh keajaiban Jejak sinar. Permainan video tidak akan pernah sama, dan itu adalah sesuatu yang patut kita raikan. Bersedia untuk era baharu realisme grafik dan libatkan diri dalam pengalaman yang akan mencabar deria anda dan membawa anda ke dunia di luar imaginasi anda.
Saya Sebastián Vidal, seorang jurutera komputer yang meminati teknologi dan DIY. Tambahan pula, saya adalah pencipta tecnobits.com, tempat saya berkongsi tutorial untuk menjadikan teknologi lebih mudah diakses dan difahami oleh semua orang.