Ray Tracing ของวิดีโอเกมคืออะไรและมีไว้เพื่ออะไร?

Ray Tracing ของวิดีโอเกมคืออะไร

การติดตามเรย์ เปิดตัวในปี 2018 ด้วย Nvidia Turing กราฟิกการ์ดที่ขับเคลื่อนด้วยซิลิกอนและกำลังขายเป็นข่าวใหญ่สำหรับคอนโซลรุ่นใหม่นี้ อย่างไรก็ตาม ยังมีผู้เล่นอีกหลายคนที่ยังไม่ชัดเจนว่าเทคโนโลยีนี้ประกอบด้วยอะไร และมีผลกระทบจริงต่อ เกมเพลย์ เมื่อนั่งบนโซฟาและเล่นเกม มาอธิบายกันหน่อยว่ามีชื่อเสียงอะไรบ้าง การติดตามรังสี ประกอบด้วยและถ้าวันนี้มันคุ้มค่าหรือไม่

การติดตามรังสีคืออะไร?

เรย์ติดตามสตาร์วอร์ส

การติดตามรังสีหรือการติดตามรังสี ไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่ โดยทั่วไป ประกอบด้วยการจัดแสงฉากที่ออกแบบโดยคอมพิวเตอร์ในลักษณะเดียวกับที่แสงทำในโลกแห่งความเป็นจริง

สิ่งนี้ที่พรีเออรี่อาจดูเรียบง่าย ไม่ใช่สำหรับคอมพิวเตอร์ของเรา จำลองแสง สมมติว่ามีความพยายามอย่างมากในระดับการคำนวณ เนื่องจากคอมพิวเตอร์ต้องคำนวณรังสีของแสงแต่ละดวง และกำหนดว่ารังสีใดกระเด็นออกไป รังสีใดถูกดูดกลืน และวัตถุอื่นๆ จะถูกปกคลุมด้วยวัตถุทำให้เกิดเงา

การติดตามด้วยรังสีมีอยู่ในทฤษฎีมาเป็นเวลาหลายสิบปี และมีเพียงสตูดิโอแอนิเมชั่นบางสตูดิโอเท่านั้นที่มีพลังเพียงพอที่จะนำไปใช้ได้จริง เรนเดอร์ฉากโดยใช้เทคนิคนี้ . จนถึงปี 2018 แนวคิดที่ว่าเราสามารถมีการ์ดกราฟิกในคอมพิวเตอร์ (หรือคอนโซล) ของเราที่จำลองรังสีของแสงได้นั้นยังดูห่างไกลออกไป แม้กระทั่งวันนี้ สี่ปีต่อมา ยังมีงานอีกมากที่ต้องทำ และมีวิดีโอเกมมากมายที่ไม่ได้รับประโยชน์จากเทคนิคนี้โดยเฉพาะ เนื่องจาก ความยากลำบากที่ยังคงมีอยู่เมื่อต้องนำไปปฏิบัติ .

Ray Tracing กับ Rasterization

วิศวกรซอฟต์แวร์ตี อำนาจ อุปสรรคเมื่อพวกเขาพยายามใช้การติดตามรังสีครั้งแรก ดังนั้นพวกเขาจึงต้องมีระบบที่ทำให้ซิลิคอนทำงานได้ง่ายขึ้น นี่คือวิธี แรสเตอร์ ออกมา ซึ่งเป็นรูปแบบที่ถูกใช้ — และยังคงใช้อยู่ — ในแทบทุกวิดีโอเกมที่เรารู้จัก

Rasterization ทำงานตรงข้ามกับการติดตามรังสี . ขั้นแรก วัตถุแต่ละชิ้นในฉากจะถูกทาสีด้วยสี จากนั้น ใช้ตรรกะทางคณิตศาสตร์เพื่อกำหนดไฮไลท์และเงา แม้ว่าเอฟเฟกต์จะใช้กับพิกเซลที่อยู่ในขอบเขตการมองเห็นของกล้องเท่านั้น แม้ว่าระบบนี้อาจดูค่อนข้างเก่าไปบ้าง แต่ความจริงก็คือมันได้รับการทำให้สมบูรณ์มากจนเป็นไปได้ที่จะได้ผลลัพธ์ที่คล้ายกับระบบการติดตามรังสี อย่างไรก็ตาม, การติดตามรังสีมักจะมีเงาและการสะท้อนที่มีคุณภาพสูงขึ้นเสมอ .

ดังนั้น เป้าหมายของการติดตามรังสีคือการแสดงสภาพแวดล้อมสามมิติในลักษณะเดียวกับที่เกิดขึ้นในโลกของเรา ในขณะนี้ การติดตามรังสีจะคงอยู่ร่วมกันเป็นเวลาหลายปีด้วยการแรสเตอร์ไลซ์เซชั่น วันนี้ ray tracing มีค่อนข้างน้อย ข้อ จำกัด และยังคงมีข้อจำกัดทางเทคนิคในการย้ายเกมบางเกมให้มีความละเอียดสูงมาก ซึ่งเป็นบางสิ่งที่การแรสเตอร์ไลซ์เซชั่นแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพ