RTX Path Tracing-Technologie kommt in die Spiele: First-Stop Cyberpunk 2077

NVIDIA und CD Projekt bereiten sich darauf vor, auf der GDC 2023 neu entwickelte Technologien anzukündigen, die die Messlatte für Gaming-Grafik höher legen. Das Unternehmen, das führend in der GPU-Branche ist, war der erste Hersteller, der 2018 Echtzeit-Raytracing-Technologie auf GPUs brachte. Die Einführung dieser Technologie dauerte Monate oder sogar Jahre. Jetzt verwenden neben NVIDIA auch AMD und Intel diese Technologie in ihren bestehenden GPUs.

Der nächste Schritt auf der Leiter ist die Pfadverfolgungstechnologie. Wir haben die Pfadverfolgung in einem ausführlichen Artikel erklärt, den wir zuvor vorbereitet haben. Diese Technologie wird bald in den neuen Cyberpunk 2077-Spieleinstellungen namens „RT: Overdrive“ verfügbar sein. Cyberpunk wird damit das erste AAA-Spiel sein, das einen Path-Tracing-Boost bietet. In der Mitte wird die GDC-Präsentation voraussichtlich am 22. März stattfinden.

Pfadverfolgung ist eine fortgeschrittenere Form der Strahlverfolgung, die auf der Simulation des Pfads beruht, den das Licht zurücklegt, indem Sprünge auf zufälligen Seiten mit einem einzelnen Pixel ausgeführt werden, um die Szene zu reproduzieren. Anstatt die Strahlen linear zu verfolgen, werden sie über viele Sprünge von der Lichtquelle zum Zielobjekt verfolgt.

Aron Lefohn, VP of Graphics Research, hat mehrere Videoclips veröffentlicht, die zeigen, was mit der RTX 3090 und dieser Technik gemacht werden kann. Der Clip, der einen Tiger zeigt, der durch den Dschungel geht, enthält eine Pfadverfolgung mit einer 30-Hop-Metrik, die Berichten zufolge 3 Milliarden abgetastete Dreiecke enthält. Sie können alle Bilder sehen, die aus dem Tweet-Thread oben veröffentlicht wurden, und eine Idee haben.

Darüber hinaus setzt die Unreal Engine seit einiger Zeit auf Path Tracing, und Entwickler machen sich das zunutze. Das folgende Bild, das vom YouTube-Benutzer BlackOudanArt erstellt wurde, zeigt auch, was die GPU leisten kann. Hier können Sie die Tiefe und Weichheit von Schatten, die fotorealistische Natur von Holz- und Metalltexturen und die lebendige Bildsprache des Lichts sehen.

Die Wegverfolgung erfolgt in Echtzeit und öffnet die Tür für die Erstellung interaktiver, fotorealistischer 3D-Umgebungen, die mit dynamischem Licht und Schatten, Reflexionen und Brechungen gefüllt sind. Was genau ist also Pfadverfolgung, die wir ins Türkische mit „Pfadverfolgung“ übersetzen können?

Pfadverfolgung in Spielen

Die Idee der Pfadverfolgung in Spielen war bis vor kurzem unvorstellbar. Viele Spieleentwickler haben deutlich gemacht, dass sie die „Path Tracing“-Technik für Echtzeitgrafiken nutzen wollen, wenn sie die nötige Performance haben. Allerdings war die Leistung, die in der Vergangenheit mit Hardware geboten wurde, sehr schlecht und diese Idee schien unerreichbar.

Seitdem haben sich GPUs weiterentwickelt, und Hardware, die auf Raytracing basiert, ist nicht mehr so ​​​​schwer zu bekommen. Genau wie in den Filmen haben wir diese Technologien zunächst in begrenztem Umfang in den Spielen gesehen. Aber jetzt, wie Sie sehen können, nimmt die Zahl der Spiele mit Raytracing rapide zu. Außerdem kombinieren bestimmte Raytracing-Spiele klassische auf Rasterung basierende Prozesstechniken mit einigen Raytracing-Effekten.

Entwickler können in ihren Spielen eine Mischung aus Techniken verwenden, wenn sie dies wünschen. Spieleentwickler können Primärstrahlen rastern und dann den Lichtweg verfolgen, um die Szene zu beleuchten.

Rasterung ist einfach der Prozess, eine Reihe von Licht von einem einzigen Punkt aus zu emittieren. Raytracing geht noch weiter und kann Strahlen von vielen Punkten in eine zufällige Richtung senden. Path Tracing simuliert die reale Lichtphysik unter Verwendung von Raytracing als Komponente des größeren Lichtsimulationssystems. Das bedeutet, dass alle Lichter in einer Szene (unter Verwendung von Monte Carlo oder anderen Techniken) stochastisch in Räume oder Umgebungen gesampelt werden.

Anstatt einem Strahl von einem einzelnen Sprung zurück in die Realität zu folgen, werden die Strahlen im Simulationsprozess über mehrere Sprünge zu den Lichtquellen verfolgt. Nur wenige Spiele tun dies im Wesentlichen, und die Ergebnisse sind ziemlich beeindruckend. Wenn Sie sich erinnern, hat Microsoft ein Plugin veröffentlicht, das die Pfadverfolgung in Minecraft ausführt. Auf der anderen Seite kann Quake II diese Technik dank eines neuen Plugins nutzen.

Tatsächlich gibt es noch viel zu tun. Damit die Verbraucher solche Erfahrungen machen können, benötigen sie andererseits leistungsstarke Geräte, die eine hohe Informationsverarbeitungsleistung bieten können. Spieleentwickler hingegen entwerfen Spiele, die qualitativ höher sind als der Entwicklungsstand in der Technologiewelt und gleichzeitig mehr Leistung erfordern. Lassen Sie uns außerdem erwähnen, dass die leistungsfähigsten Projekte Spiele sind, wenn es um Visual Computing geht.

Pathtracing ist wiederum eine Form von Raytracing, aber es gibt Nuancen zwischen den beiden Rendering-Techniken. Die Raytracing-Technik erklärt eigentlich alles mit ihrem Namen. Bei dieser Technik werden Strahlen simuliert und von ihren Wurzeln bis zu ihren Endpunkten verfolgt.

Im Gegensatz dazu erzeugt die Pfadverfolgung unterschiedliche Strahlen, die sich ausbreiten, um in zufälligen Richtungen auf halbem Weg zwischen dem Startpunkt und dem Ziel zu divergieren. Das reflektierte Licht ist nicht linear wie beim Raytracing, sondern führt zu realistischen Darstellungen mit unterschiedlichen Reaktionen, wenn es auf Oberflächen trifft. Schließlich ist die Pfadverfolgung eine viel umfassendere und fortschrittlichere Technik. Beachten wir aus diesem Grund, dass es mehr Ressourcen in Bezug auf Hardware erfordert.

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