Трассировка лучей и трассировка пути — это два передовых метода динамического освещения в играх и их разработке к 2024 году, обеспечивающие впечатляющий реализм, превосходящий возможности «испеченных» технологий. Эти инновационные подходы могут вдохнуть новую жизнь в старые игры, улучшив их визуальные эффекты за пределы того, что предлагают устаревшие текстуры и геометрия.
Что лучше между трассировкой лучей и трассировкой пути для создания реалистичного освещения в играх — обе имеют свои преимущества? Давайте рассмотрим различия и причины, по которым вы можете столкнуться друг с другом в популярных играх в ближайшем будущем.
Что такое трассировка лучей?
Трассировка лучей — это передовая технология моделирования световых лучей в цифровой среде, позволяющая создавать реалистичные световые эффекты. Впервые представленный в конце 1960-х годов, его реализация в играх реального времени стала возможной лишь недавно благодаря значительному прогрессу в области вычислений.
Трассировка лучей включает в себя попадание лучей с точки зрения игрока в виртуальную среду. При каждой встрече луча с объектом выполняются расчеты по определению воздействия объекта на луч: его цвета, прозрачности и угла. Этот процесс продолжается, поскольку луч отражается или преломляется от других объектов, пока не встретит источник света. Для каждого отдельного пикселя сцены происходят эти сложные вычисления, приводящие к потрясающе реалистичным световым эффектам, но требующие значительных вычислительных мощностей.
Трассировка лучей, метод, используемый в компьютерной графике для создания реалистичных визуальных эффектов, раньше требовал часов или даже дней для рендеринга каждого кадра. Но с развитием вычислительной мощности, в частности с выпуском видеокарт Nvidia RTX и AMD RDNA и их ускорителей трассировки лучей, трассировка лучей в реальном времени теперь возможна и в видеоиграх. Первоначально эта технология ограничивалась тенями и отражениями, но затем была расширена и теперь включает глобальное освещение в некоторых играх.
Что такое отслеживание пути?
Трассировка пути — это современный метод создания реалистичных световых эффектов в реальном времени. Представленный в середине 1980-х годов, этот метод отличается от традиционных подходов, поскольку испускает множество лучей, иногда исчисляемых сотнями или тысячами, от источника света. Затем эти лучи отслеживаются, поскольку они случайным образом отражаются по сцене. Хотя изначально трассировка пути более сложна, она упрощает рендеринг, поскольку она отслеживает только репрезентативный подмножество лучей на основе наиболее вероятного пути светового луча.
Этот метод объединяет трассировку лучей и симуляцию Монте-Карло, позволяя играм или приложениям следовать разумному количеству световых путей. В результате получаются световые эффекты, аналогичные трассировке лучей, но с меньшими требованиями к обработке. Более того, он предлагает повышенную детализацию в зависимости от возможностей системы и предпочтений пользователя, поскольку более крупные образцы приводят к более высоким требованиям к графическому процессору, но также и к большей визуальной точности. И наоборот, меньшие выборки делают отслеживание пути более управляемым, хотя и за счет более низкого качества.
Хотя трассировка пути дает отличные результаты, важно отметить, что эти результаты не безупречны. Для дальнейшего улучшения качества изображения используются алгоритмы шумоподавления для устранения любого нежелательного шума. Конечный продукт действительно замечательный.
Для некоторых сцен и объектов, таких как отражающие и преломляющие объекты, например стакан воды, стандартный алгоритм трассировки пути может оказаться недостаточным из-за потенциальной потери информации в выборках меньшего размера. Альтернативный подход может заключаться в более тонкой настройке алгоритма или выборе более интенсивного метода трассировки лучей для обеспечения точности.
В каждом случае конечный продукт демонстрирует реалистичный эффект освещения, который конкурирует или даже превосходит эффект трассировки лучей, но при этом требует значительного снижения затрат, особенно при работе с настройками высокой детализации. Трассировка пути полезна в ситуациях с большим количеством источников света из-за обилия используемых ею данных, тогда как трассировка лучей превосходно подходит для рендеринга сложных сцен с многочисленными тенями, точно следуя фактическим путям световых лучей.
Трассировка пути выглядит лучше, чем трассировка лучей?
Трассировка лучей — это усовершенствованный метод моделирования освещения в реальном времени в компьютерной графике. Он воспроизводит естественное поведение света при прохождении через сцену. Однако вычислительные требования этого метода огромны. Даже мощное оборудование со встроенным ускорением может столкнуться с трудностями при рендеринге контента с интенсивной трассировкой лучей. Следовательно, многие игры, которые заявляют о поддержке трассировки лучей, на самом деле используют ее выборочно, в основном для таких функций, как тени и отражения.
Трассировка пути — это альтернативный метод создания визуально мощной, а иногда и более привлекательной графики, чем традиционные методы рендеринга, при меньшей нагрузке на оборудование рендеринга. Примечательно, что этот метод используется в некоторых из самых впечатляющих игр с трассировкой лучей на сегодняшний день, таких как Quake II RTX, Portal RTX и обновление режима Overdrive для Cyberpunk 2077. Кроме того, его адаптируют для старых игр, таких как Half-Life 2, с замечательными результатами.
Трассировка пути обеспечивает более визуально привлекательную и менее резкую форму динамического освещения по сравнению с трассировкой лучей. В большинстве случаев это считается лучшим выбором. Тем не менее, трассировка лучей остается актуальной, когда недостаточное количество образцов с трассировкой пути может повлиять на визуальную точность. Кроме того, в некоторых современных играх с растеризованной графикой добавление освещения с трассировкой лучей или путей может не значительно улучшить взаимодействие с пользователем, но может привести к значительному снижению частоты кадров — примером является Наследие Хогвартса.
В ближайшем будущем вполне вероятно, что разработчики игр будут использовать сочетание методов освещения — трассировку лучей и трассировку пути вместе с растеризацией — до тех пор, пока видеокарты не смогут обрабатывать трассировку лучей или трассировку пути так же легко, как и растеризацию. Каждый метод имеет свои уникальные преимущества, поэтому их объединение кажется логичным подходом.
Смотрите также
- Объяснение странной концовки: кто на самом деле убил Дэни и почему?
- Обзор Dell Inspiron 14 Plus (7441): ноутбук начального уровня на Snapdragon X
- OM Система Tough TG-7
- Я рассмотрел 1Password, и это один из лучших менеджеров паролей, которые вы можете использовать.
- Google Pixel Watch 3 имеет невиданную ранее функцию здоровья
- Я очень надеюсь, что слухи об изменении обновлений Windows правдивы.
- Arc хочет быть «браузером, который может просматривать информацию за вас»
- Деми Мур выходит из-под контроля в новом трейлере The Substance
- iPhone 17 Pro Max уже звучит как мощный двигатель
- Обзор OBSBOT Tiny 2 Lite: крошечный, но мощный
2024-04-14 17:39