Home » Grafikkort » Ray Tracing i realtid
Ray Tracing i realtid

Ray Tracing i realtid

Share

Det næste store grafikspring er over os – i hvert fald næsten …

Det gamle er blevet nyt igen. Ray tracing får et comeback. Det er den herlige teknologi, der fik Commodore Amiga til at virke grafisk imponerende (forudsat at man havde den tændt i to dage og ikke overanstrengte maskineriet). Den lysfølgende renderingsteknologi er ved at tage springet fra flere dages beregningstider til 60 fps. Det betyder en markant ændring for film, i spillenes grafiske troværdighed og måske også for hele gpu’ernes fremtid.

Store navne i rendering er med på vognen, for eksempel Epic med Unreal Engine, Unity 3D og EA’s Frostbite. Microsoft har også meldt sig i stor stil med et helt nyt sæt af renderingsinstruktioner, der er integreret i DirectX 12, og Nvidia arbejder på at integrere realtids-ray tracing-funktioner i sin hardware med egne ekstra proceslag.

Realtids-ray tracing er mulig nu, men hvornår lander den på dit skrivebord? Hvilken teknologi kræver den, og hvordan virker den? Hvilken betydning får den for morgendagens spil? Og hvad kommer den til at koste? Svarene er lidt mere tågede end de skinnende, reflekterende overflader på den traditionelle ray trace-scene.

Vi kender dele af svarene – vi ved meget om, hvordan teknologien virker, og vi kender til de måder, hvorpå Nvidia og andre snyder sig vej til reflekterende, refraktive scener uden den støj og de renderingsproblemer, der normalt følger med ray tracing. Vi kender den teknologi, der står bag de imponerende demoer.

Men slutresultatet og dermed ray tracings fremtid som en central del af pc-gaming er ikke så indlysende. Tænd for gpu’en, puds skærmen, og forbered dig på en fremtid, hvor alting virker en anelse mere naturtro.

Se også:  Fortnite har fordoblet salget af gamingudstyr
Hvad er ray tracing?

Ray tracing er en renderingsproces, der sporer lysstråler. I den mest basale udgave af processen bliver en stråle sporet fra en viewport eller et kamera gennem hver individuel pixel på skærmen og projiceret ud i den renderede scene. Når den rammer en genstand, reflekterer den nøjagtig den farve, som denne pixel skal have. Det lyder enkelt nok, men denne farve er bestemt af tre faktorer, nemlig mængden af samt farven på det lys, der falder på genstanden, materialets refleksivitet og kameraets placering.

Disse faktorer kan igen deles op i flere detaljer. Når man vil bestemme det lys, der falder på en enkelt pixel, skal ray tracing-formlen vide, hvor langt væk lyset er, og hvor stærkt det er. Den skal kende den reflekterende overflades vinkel i forhold til lyskildens vinkel, før den kan beregne, hvor varm den reflekterede stråle skal være.

Så bliver processen gentaget for alle andre lyskilder, herunder indirekte illumination fra lys, der bliver reflekteret fra andre genstande på scenen. Der skal foretages beregninger på materialerne, bestemt af deres grader af diffus eller spejlende refleksivitet – eller begge dele. Transparente eller semitransparente overflader såsom glas eller vand bryder strålerne, hvilket fører til nye renderingshovedpiner. Og alting har en kunstig refleksionsgrænse, for uden sådan en, ville strålerne kunne spores til verdens ende.

Når vi betragter alle de individuelle faktorer, ser vi, at hver pixel er skabt af en simpel lineær ligning. Simpel matematik eksploderer ud i en masse ikke ret simpel matematik, inden man får set sig om. En enkelt frame kan renderes fire gange – en gang til spejlende refleksion, en gang til diffus, engang til miljøbestemt refleksion og engang til farve – før hele historien bliver kombineret.

Se også:  Guide: Spil klassiske spil med DOSBox

Det er fuldstændig ufattelig kostbart i computerkraft, og det er grunden til, at ray tracing i mange år stort set var forbeholdt langsomt arbejdende renderingsfarme. Pixars Monsters University kørte ganske vist på hardware fra 2013, men det tog 29 cpu-timer at rendere en enkelt frame. Realtids-grafik har været nødt til at snyde, indtil teknologien var klar.

Fra 3D’s tidlige barndom har udviklerne brugt ray casting – en meget forenklet form for ray tracing, der kun inddrager den indledende lysrefleksion – og rasteriserer den til skærmen. Herefter dyngede man effekter, shadere og effektive snyderier på for at få slutresultatet til at se realistisk ud.

Ray tracing har en lang historie bag sig, men dens slæbende tempo har altid reduceret den til en realtidsdrøm. Det er noget, som programmører har nørklet med af og til. I midten af 2017 uploadede programmøren Edd Biddulph en video, der viste en version af Quake 2, som han havde fået til at bruge en pathtracing-algoritme (strengt taget den samme ide som ray tracing). Resultatet så sløret ud og kunne ikke engang opretholde 60 fps på et Titan XP.

1 2 3 4Næste

TAGS
Gaming
grafik
Ray Tracing

DEL DENNE
Share

Seneste Tech test
Seneste konkurrencer

Mest populære
Populære
Nyeste
Tags

Find os på de sociale medier

Modtag dagligt IT-nyhedsbrev

Få gratis tech-nyheder i din mail-indbakke alle hverdage. Læs mere om IT-UPDATE her

Find os på FaceBook

Alt om DATA

Lautrupsgade 7,
DK-2100 København Ø
Telefon: 33 91 28 33
redaktion@altomdata.dk

Datatid TechLife

Lautrupsgade 7,
DK-2100 København Ø
Telefon: 33 91 28 33
redaktion@datatid.dk

Audio Media A/S

CVR nr. 16315648,
Lautrupsgade 7,
DK-2100 København Ø
Telefon: 33 91 28 33
info@audio.dk
Annoncesalg / Prislister:
Lars Bo Jensen: lbj@audio.dk Telefon: 33 74 71 16
Annoncer: Medieinformation


Alt om DATA, Datatid TechLife  © 2019
Privatlivspolitik og cookie information - Audio Media A/S