Raytracing – The Next Big Thing Daniel 28. augusta 2018 Rubriky, Téma Raytracing sa v počítačovej grafike používa dlho. Používa sa pri tvorbe filmových efektov, animovaných filmov, modelov dopravných prostriedkov, alebo akéhokoľvek renderu s realistickým nasvietením. A konečne sa dostal aj do hernej sféry. Zjednodušený princíp si môžete predstaviť tak, že zo svetelného zdroja vyšlete lúč. Tento lúč sa postupne odrazí od objektov v scéne a podľa použitého materiálu sa spočíta výsledná farba, smer a intenzita odrazeného lúča. Takto by sa mal lúč odraziť až kým nedopadne na kameru a vo výsledku zaznamená konečnú farbu pixelu. Je to technika pomerne náročná na výpočetný výkon a čas na renderovanie jedného snímku záleží od množstva parametrov. Či už od počtu vyžiarených lúčov, alebo až po počet jeho odrazov. Už dlho sa predpovedalo že sa raz výkon herných grafických kariet dostane na takú úroveň, ktorá by túto techniku priniesla aj do sveta hier. A postupom času sme videli pomalé krôčiky. Veľmi zjednodušené vzorce tejto techniky boli použité pre rôzne herné efekty, ktoré nastúpili so súčasnou generáciou konzol, ako napríklad volumetric lighting, alebo screen space reflections (SSR). Avšak tieto efekty boli veľmi limitované a náročné na výkon. No až tento rok sa skutočne odhalil jej potenciál do budúcnosti. A bude to nový štandard, ktorý posunie grafiku hier skokovo. Začalo to nenápadne. Marcovým oznámením Microsoftu o funkciách svojho nového grafického API, respektíve nadstavbu nad DirectX 12, ktoré stručne pomenoval DirectX Raytracing. Na tomto API postavila svoje funkcie pre Windows aj nVidia, ktorá odprezentovala svoju verziu raytracingu s názvom nVidia RTX. Napriek tomu že aj tieto API používajú pomerne malý počet lúčov a výsledný obraz musí prejsť odstránením pomerne hustého šumu, je to nezvyčajný pokrok v grafickej kvalite. Zatiaľ čo DirectX knižnice by mali fungovať aj so súčasnými GPU, nVidia nenápadne do svojho popisu podsunula potrebu špeciálneho hardwaru, ktorý je súčasťou grafickej karty. No ničím takým v dobe oznámenia grafické karty od nVidie nedisponovali. A tak sme mali prvý náznak toho, čo príde. A to nakoniec aj prišlo. S predstavením RTX série grafických kariet sa odhalila celá škála použití, ako aj hier, ktoré tieto efekty budú mať zabudované pri vydaní, alebo ako súčasť ďalšieho updatu. No čo si možno obyčajný hráč neuvedomuje je to, že toto predstavenie vlastne ukázalo hlavný ťahák ďalšej generácie herných konzol. Hlavný problém súčasnej generácie konzol je takzvaná polgenerácia. Tento update hardwaru, ktorý sa však stále počíta do súčasnej generácie konzol priniesol dostatočný nárast výkonu, aby sa dal považovať za novú generáciu. Aj keď sa v Microsofte a Sony rozhodli, že to tak nebude. Xbox One X má oproti originálnemu Xboxu viac než 4.5 násobne väčší výkon. Pre porovnanie, rozdiel výkonu medzi Xbox One a Xbox 360 bol 5.5 násobok. To už je dosť na ďalšiu generáciu konzol. A zatiaľ čo súčasná polgenerácia ponúkla 4K/30fps hranie na Xbox One X, resp 2K/30fps na PS4 Pro oproti svojim základným modelom, ďalšia plná generácia, ktorá sa očakáva okolo roku 2019/2020, má z časového hľadiska veľmi malý potenciál na rapídne vylepšenie výkonu. Herní vývojári tvrdili, že v ďalšej generácii nemáme čakať významné posuny v grafickej kvalite, no môžeme očakávať zameranie na 4K/60fps. Avšak s predstavením novej generácie grafických kariet sa všetko mení. Výkonnostne sme dostali nárast iba 50%, avšak so špecializovaným hardwarom sme v oblasti raytracingu dostali šesťnásobný nárast výkonu. A to je to, čo bude ďalšiu generáciu konzol odlišovať od tej pôvodnej. Možno sa nedočkáme veľkého posunu v oblasti klasického výkonu, ako je počet trojuholníkov v scéne, alebo 8K rozlíšenie – no vďaka realistickému nasvieteniu, odrazom a tieňom spôsobeným raytracingom dostaneme požadovaný skok v grafickej kvalite pre ďalšiu generáciu herných konzol. To však aj znamená, že raytracing sa krátko po vydaní novej generácie konzol stane štandardom. Preto by si mal každý hráč rozmyslieť investíciu do staršej generácie GPU. Aj keď nízka cena môže byť lákavá, v konečnom dôsledku môže hráč prísť o významnú novú funkcionalitu v hrách. A neskončíme len tam. Microsoft svoje API zámerne spravil modulárne, takže aj keď začíname len s pár efektami v scéne, jedného dňa skončíme s celou scénou, ktorá bude vykresľovaná len pomocou raytracingu. Komentuj!
