ما هو راي تتبع؟

في الآونة الأخيرة ، رفعت نسخة تجريبية من Epic ، صانعو محرك اللعبة غير الواقعي ، الحواجب عن تأثيرات الإضاءة الواقعية للصور. هذه التقنية هي خطوة كبيرة إلى الأمام لتتبع الشعاع. لكن ماذا يعني هذا?

ما راي التتبع

ببساطة ، تتبع الشعاع هو طريقة يستخدمها محرك الرسومات لحساب كيفية تأثير مصادر الضوء الظاهري على العناصر الموجودة في بيئتها. البرنامج حرفيا آثار ال أشعة الضوء ، باستخدام العمليات الحسابية التي طورها الفيزيائيون الذين يدرسون الطريقة التي يتصرف بها الضوء الحقيقي.

تستخدم محركات الرسومات مثل Unreal أو Unity تتبع الشعاع لتقديم الظلال الواقعية للإضاءة ، والانعكاسات ، والانسدادات دون الحاجة إلى جعلها كائنات فردية خاصة بها. على الرغم من كونه مكثفًا إلى حد كبير من وجهة نظر المعالجة ، فإنه يستخدمه فقط لعرض ما تحتاج إليه الكاميرا (أي المشغل) في أي لحظة ، مما يعني أنه يمكن أن يكون أكثر كفاءة من الطرق القديمة الأخرى لمحاكاة الإضاءة الواقعية في البيئات الافتراضية. يتم تقديم تأثيرات الإضاءة المحددة على مستوى ثنائي الأبعاد واحد في منظور المشاهد ، وليس باستمرار في جميع أنحاء البيئة.

يتم تحقيق كل ذلك مع بعض الرياضيات المعقدة بشكل مذهل ، سواء من حيث تحديد طريقة تصرف الضوء الظاهري الفعلي وكم من هذه التأثيرات مرئية للمشاهد أو اللاعب في أي وقت معين. يمكن للمطورين استخدام إصدارات أقل تعقيدًا من نفس الأساليب لحساب الأجهزة الأقل قوة أو طريقة اللعب الأكثر سرعة وسلاسة.

تتبع الأشعة هو نهج عام للرسومات بدلاً من أي تقنية محددة ، على الرغم من أنه تم تحسينها وتحسينها باستمرار. يمكن استخدامه في الرسومات المقدمة مسبقًا ، مثل المؤثرات الخاصة التي تظهر في أفلام هوليود ، أو في محركات الوقت الفعلي ، مثل الرسومات التي تراها في منتصف طريقة اللعب أثناء لعبة الكمبيوتر الشخصي.

ما هو الجديد في راي تتبع?

التجريبي الذي تم تسجيله في الأخبار مؤخرًا هو العرض الموجود في الفيديو أدناه ، وهو قصير حرب النجوم رسم ينطوي على بعض stormtroopers مع توقيت سيئة حقا. تم عرضه في مؤتمر مطوري الألعاب الأسبوع الماضي. تم إنشاؤه من قبل Epic Games (صانعي المحرك غير الحقيقي في كل مكان) بالشراكة مع NVIDIA و Microsoft لإظهار تقنيات تعقب الشعاع الجديدة.

خارج السياق ، إنه مجرد فيديو رائع. ولكن الشيء المهم هو أن يتم تقديمها في الوقت الفعلي ، مثل لعبة فيديو ، وليس مسبقًا مثل فيلم Pixar. يعرض الفيديو أدناه مقدم العرض الذي يقوم بتكبير الكاميرا خلال المشهد باستخدام عناصر تحكم في الوقت الفعلي ، وهو أمر غير ممكن باستخدام رسومات مسبقة.

من الناحية النظرية ، إذا كان جهاز الكمبيوتر الخاص بك للألعاب قويًا بما فيه الكفاية ، فيمكنه إنشاء رسومات مثل هذه في أي لعبة باستخدام تأثيرات إضاءة التتبع الجديدة في الإصدار القادم من Unreal demo.

التكنولوجيا حقا يضيء (الحصول عليه؟) لأن هذا العرض التوضيحي المحدد يتضمن الكثير من الأسطح العاكسة والمنعكسة ذات الهندسة غير المنتظمة. تحقق من الطريقة التي تنعكس بها البيئة في الألواح المنحنية لدرع الكابتن Phasma المطلية بالكروم. بنفس القدر من الأهمية ، لاحظ كيف ينعكس بشكل أكثر تنوعا وضوحا من الدروع البيضاء من stormtroopers العادي. هذا هو مستوى الإضاءة الواقعية غير متوفر في الألعاب اليوم.

سوف تجعل الألعاب تبدو رائعة?

حسنا ، نعم في ظروف محددة للغاية. هذا المستوى المتقدم من تتبع الشعاع سيجعل من السهل على ألعاب الفيديو أن تجعل تأثيرات الإضاءة أكثر إثارة للإعجاب ، ولكنها في الواقع لا تجعل البنية متعددة الأضلاع للرسومات أكثر تفصيلاً. لا يعزز دقة القوام ، أو يعزز سيولة الرسوم المتحركة. باختصار ، سوف يجعل الإضاءة تبدو واقعية ، وهذا كل شيء.

يعتبر العرض التوضيحي أعلاه دراميًا بشكل خاص لأن المطورين اختاروا الشخصيات والبيئات حيث كل سطح تقريبًا إما يضيء أو يعكس الضوء. إذا كنت تستخدم نفس التكنولوجيا لتقديم ، مثلا ، بطل الرواية الساحر سلسلة ركوب حصانه عبر الريف ، لن ترى أي أسطح عاكسة بشكل رئيسي باستثناء سيفه وربما بعض الماء. والأهم من ذلك ، أن تقنيات تعقب الشعاع لن تفعل الكثير لتحسين مظهر جلده ، فرو الحصان ، جلد ثيابه ، وما إلى ذلك.

كانت العناوين الرئيسية التي جاءت من هذه التظاهرة التي تدعي أنها ستؤدي إلى "رسومات سينمائية رائدة" هي نوع من الغلو-الذي قد يكون صحيحًا إذا كنت تلعب مستوى معين في قاعة المرايا ، ولكن هذا الأمر يتعلق.

متى أرى هذه الأشياء في ألعابي?

كانت مظاهرة GDC مثالاً على تقنية تتبع الشعاع المملوكة والتي تسمى RTX ، والتي يتم تطويرها الآن بواسطة NVIDIA. ومن المقرر أن تظهر لأول مرة في السلسلة التالية من بطاقات رسومات GeForce الراقية ، والتي يشاع عنها الظهور لأول مرة في وقت لاحق من هذا العام مع أرقام طراز 20XX. مثل غيرها من تقنيات الجرافيكس الاحتكارية ، مثل PhysX في NVIDIA ، ربما لن يكون متاحًا للاعبين باستخدام بطاقات الرسومات من الشركات المصنعة الأخرى.

ومع ذلك ، تستخدم RTX أيضًا ميزة جديدة لنظام DirectX API خصيصًا لتتبع الشعاع (تسمى raytracing by Microsoft). لذا ، في حين أن العروض التوضيحية المحددة أعلاه هي عبارة عن تعاون بين Epic و NVIDIA ، لا يوجد شيء يمنع الشركات المنافسة المنافسة مثل AMD و Intel من إنشاء أنظمة مماثلة مع نتائج مماثلة.

بكل بساطة ، سترى ألعاب الكمبيوتر المتطورة تبدأ في استخدام هذه التقنيات في نهاية عام 2018 وبداية عام 2019. سيشهد اللاعبون الذين يستثمرون في بطاقات الرسومات الجديدة في ذلك الوقت أكبر فائدة ، ولكن إذا كان لديك بالفعل نظام الألعاب المتطور ، قد تتمكن من استخدام بعض هذه التأثيرات في الألعاب المتوافقة مع DirectX على جهازك الحالي.

نظرًا لأوقات التطوير الطويلة وأهداف الأجهزة الثابتة ، لن يشاهد لاعبو الكونسول هذه الرسومات المتقدمة حتى يتم إصدار الجولة التالية من وحدات التحكم في الألعاب في عدة سنوات.

رصيد الصورة: NVIDIA و Epic / YouTube و Guru3D / YouTube