что такое ртх в играх
Детально разбираем новейшую технологию и объясняем, стоит ли брать кредит на 2080 Ti
Почему NVIDIA продает новые видеокарты по таким заоблачным ценам? Почему название сменилось с GTX на RTX? Стоит ли продавать почку, чтобы любоваться технологией трассировки лучей? Сейчас выясним!
Главная европейская игровая выставка Gamescom 2018 началась с анонса следующего поколения видеокарт от NVIDIA. Президент компании Хуан Женьсюнь на специальной презентации представил собравшимся экспертам по железу сразу три новые модели: GeForce RTX 2070, 2080 и 2080 TI. Все на базе анонсированной архитектуры Turing c новой технологией рендеринга изображения через трассировку лучей.
Что такое трассировка лучей?
Основной акцент в новой линейке делается именно на альтернативный способ рендеринга картинки через RTX-технологию вместо растрового метода. Это дает новые возможности для отрисовки визуальных эффектов: в основном речь идет о красивых отражениях, высветлениях и тенях.
Технология, как нам показывают, хорошо справляется с обработкой многочисленных источников света в реальном времени. Тени получаются мягкими, без резких граней. Благодаря этому картинка становится более реалистичной. Это может быть абсолютно неважно в Fortnite или аркадах, но в играх с упором на графику — вроде Battlefield 5 — эффекты смотрятся действительно здорово.
Описывая характеристики видеокарт, NVIDIA вводит новый параметр эффективности устройства: количество одновременных лучей в обработке. Для GeForce RTX 2080 Ti это значение равно 10 миллиардов лучей в секунду.
Замечательный показатель и пока не обозначающий ровным счетом ничего: его на данный момент просто не с чем сравнивать.
Чтобы наглядно понять, что из себя представляет технология, посмотрите видео ниже. Но имейте ввиду, что показанная картинка может серьезно расходиться с действительностью: маркетологи частенько обманывают людей.
Почему поменялось название?
С наименованиями архитектур прослеживается определенная преемственность: Kepler, Maxwell, Pascal и Turing — это фамилии известных математиков. Но это не то, на что стоит обращать внимание: название архитектуры компания меняет каждые два года.
Что важнее, NVIDIA перестает использовать для основной игровой серии привычное уже за десять лет сокращение GTX. Так компания прозрачно намекает, что преемственность преемственностью, но нынешние изменения — это всерьез и надолго.
RTX от Nvidia — будущее индустрии или уловки маркетологов?
RTX от Nvidia — будущее индустрии или уловки маркетологов?
RTX от Nvidia — будущее индустрии или уловки маркетологов?
Еще что-нибудь новое есть?
Порт VirtualLink. Это универсальное соединение под все шлемы виртуальной реальности (Oculus, HTC Vive и другие). Звучит интересно, особенно учитывая то, что сейчас на рынке нет вообще ни одного продукта, который поддерживал бы соединение через этот порт. Проще говоря, NVIDIA сделала устройство «на вырост», задавая новые стандарты.
Кроме того в картах 2080 Ti и 2080 появилась технология NVIDIA NVLink (этакий SLI 2.0), с помощью которой можно соединить видеокарты для совместного переваривания больших нагрузок.
Стоит ли продать почку ради этих видеокарт?
Сомневаемся. Подозрения вызывают не только заметные просадки FPS (ниже 60) при включенном RTX уже при 1080р, но и даунгрейд тактовой частоты относительно предыдущего поколения.
Увы, без реальных тестов нельзя предсказать, насколько критично падение с 1582 MHzу GeForce GTX 1080 Ti до 1545 MHz у GeForce RTX 2080 при большем быстродействии памяти другого типа. Также под вопросом остается оптимизация под технологию игр, не показанных на презентации, и состояние драйверов под новую архитектуру.
RTX — это на самом деле технология будущего. Однако право первым войти в это будущее обойдется в целое состояние, и не факт, что все сразу пойдет как по маслу. Чем-то напоминает платный Early Access.
Новая линейка RTX, в чем мы все убедимся в ближайший год, создана для очень четкого сегмента игр, ориентированных исключительно на графические технологии и визуалку. Эти игры должны вызывать картинкой вау-эффект, пусть и в ущерб плавности изображения и с возможными просадками FPS. Потом, безусловно, появятся бюджетные решения, но сейчас покупка видеокарт RTX — это очень специфическая прихоть. Очень дорогая и очень специфическая.
Я купаюсь в долларах и подкуриваю сигары банкнотами — покупать?
Если у вас есть лишняя сотня тысяч, которая никак не помешает вашей финансовой стабильности — стоит присмотреться исключительно к старшей модели GeForce RTX 2080 Ti в разогнанном варианте Founders Edition. Ее реальная эффективная производительность должна быть заметно выше, чем у видеокарт текущего поколения. Да и поглазеть вживую на новые эффекты все-таки хочется, правда?
Но даже этот вариант все еще остается покупкой очень дорогого экспериментального девайса под ограниченный набор игр, от которых вы теоретически получите больше эмоций. Не стоит также забывать, что вау-эффект рано или поздно проходит, и любая графика безысходно приедается. Всем остальным стоит подождать вариаций от партнеров NVIDIA или хотя бы первых тестов, как бы круто и многообещающее не выглядела картинка сейчас.
Ну что, найдется у вас лишняя сотка на видеокарту будущего?
Трассировка лучей. Современные возможности видеокарт
Содержание
Содержание
Технология построения реалистичных сцен методом трассировки лучей (ray tracing) известна уже несколько десятков лет, но только пару последних лет она полноправно заявляет свои права в сфере компьютерных игр. Тем самым переставая быть инструментом, применяемым сугубо в профессиональной сфере, постепенно становясь ближе простому обывателю.
Виртуальные фотоны
Технологии в сфере графики обычно сложно объяснить и максимально доступно разложить по полочкам, но в случае с трассировкой лучей — все довольно просто. Сама идея построения картинки, можно сказать, взята из реальной жизни, а в ее основе лежат процессы из школьного курса физики. Суть идеи — просчет поведения луча света при преломлении и отражении от моделируемого объекта. При этом в расчет берутся, как интенсивность виртуального луча (его освещенность), так и его взаимодействие с другими объектами, другими виртуальными лучами и источниками света. В результате чего, пользователь на экране монитора наблюдает изображение, максимально приближенное к тому, что он привык видеть в реальной жизни.
По сути, в цифровую среду перенесена работа света из реального мира. Виртуальный фотон движется из исходной точки и по пути взаимодействует с объектом. В точке соприкосновения с моделью его дальнейшее движение определяется свойствами самого объекта. Световой луч может быть полностью поглощен темным объектом, или отражен его зеркальной поверхностью.
Технология трассировки лучей пытается максимально реалистично отобразить объекты и их взаимодействие со светом так же, как это происходит в реальном мире.
Такое сходство рейтрейсинга с процессами, происходящими в реальном мире, делает его довольно успешной техникой 3D-рендеринга. Даже в «кубических» играх наподобие Minecraft, картинка выглядит довольно реалистично, насколько это конечно возможно.
Основная проблема — такая насыщенная среда довольно сложно поддается моделированию. Воссоздание процессов работы света в реальном мире — очень сложный и требовательный к вычислительным ресурсам процесс. Для примера, при расчете одного кадра с разрешением Full HD потребуется одновременно просчитать 2073600 виртуальных лучей, каждый их которых, прежде чем сформирует один пиксель на экране, по пути следования будет взаимодействовать не с одним десятком своих «сородичей». При этом не стоит забывать, что речь идет о динамичной сцене, а не о статичной картинке, поэтому количество вычислений, при комфортном значении FPS, как правило, составляющих 50–60 FPS, возрастает в разы! Понимание этого процесса объясняет наличие огромных серверных ферм для рендеринга на киностудиях и студиях визуализации, профессионально занимающихся созданием контента высокого качества.
Главная идея при продвижении трассировки лучей в массы, заключалась в том, что для качественного скачка необходимо было разработать алгоритм, который по сильно зашумленной картинке, полученной в результате всего нескольких проходов (итераций) определял основные параметры создаваемого изображения. А именно: характеристики освещенности сцены, расположение теней и отражений объектов. И, исходя из имеющихся данных, дорисовывал ее до удобоваримого вида.
Это и было ключевым новшеством. Все остальное — уже давно известно визуализаторам. Существует огромнее количество различных программ и плагинов к ним, ориентированных на удаление методом аппроксимации посторонних шумов изображения. Главное в технологии — определение начальных параметров сцены.
Трассировка лучей в игровом контенте
Из-за проблематики, озвученной выше, рядовому геймеру предоставляется урезанная версия технологии, которая не потребует внушительных затрат, но позволит насладиться сочной картинкой, максимально приближенно передающей игру света и теней.
Чтобы сделать рейтрейсинг ближе к народу, производители контента вынуждены идти на определенные компромиссы. Ведь кроме увлекательного сюжета и удобного геймплея, у игры должна быть отменная визуализация, которая полностью погрузит геймера в игровой процесс. Это достигается определенными «уловками» в сфере создания отражений, теней и реалистичного распределения света по игровой сцене.
Отражения
В большинстве игр с трассировкой лучей в настоящее время используется комбинация традиционных методов освещения, обычно называемых растеризацией, и рейтрейсинга на определенных поверхностях, таких как отражения от водной глади и металлоконструкций.
Для создания отражений, помимо стандартных полигонов игровой сцены, определенным ее частям присваивается свойство материала, с необходимым коэффициентом отражения. Встречаясь с такой поверхностью, условный фотон либо отражается под тем же углом (зеркальные поверхности), либо преломляется под заданным углом (другие поверхности). Причем, при использовании рейтрейсинга на матовых поверхностях, отражение сильно зависит от близости объекта к ней. Т. е., чем объект дальше от поверхности, тем более размытым он кажется.
Это важное свойство, которое большинство даже не замечает в реальной жизни, а в игровом процессе такая детализация существенно повышает качество картинки и ее восприятие.
Battlefield V — яркий представитель такого игрового контента. Пользователь во всей красе наблюдает отражения войск и техники на воде, отражение местности на плоскостях пролетающих самолетов, отражение вспышек от взрывов на поверхностях игрового мира.
Создание эффектов тени всегда вызывало у разработчиков кучу сложностей и нестыковок. Есть тени, которые являются просто проекциями объектов. Как правило, они имеют четко очерченные края. Есть более проработанные варианты, так называемые мягкие тени. Они имеют определенную линию перехода, отделяющую тень от полутени, но, к сожалению, в реальной жизни это так не работает.
При создании теней методом рейтрейсинга, виртуальные лучи, исходящие из источника света, при встрече с объектами, сами создадут необходимые области затенения. При этом учитывается не только интенсивность источника света, но и световые излучения, продуцируемые другими объектами. В итоге — наиболее соответствующий реальным условиям результат.
Наиболее интересно реализовать динамику и реализм теней на данный момент удалось разработчикам компьютерной игры Shadow of the Tomb Raider.
Освещенность
Если, что называется «по-честному», просчитывать всю освещенность сцены, то необходимо учитывать абсолютно все световые лучи присутствующие в ней. А это очень и очень ресурсоемкая задача!
Поэтому для трассировки лучей в играх, во-первых, используется определенное количество источников света, а во-вторых, количество итераций рейтрейсинга тоже строго ограничено. Этот трюк позволяет сделать картинку живой и реалистичной, но в то же время не перегружает графическую подсистему ПК.
Пока еще в редких играх используется полная трассировка лучей для просчета глобального освещения всей сцены. Это самый дорогой в вычислительном отношении способ. Для эффективной работы он нуждается в самой мощной из доступных в данный момент видеокарт. А вот результат вполне может разочаровать, поскольку топовая видеокарта справится с такой задачей в разрешении Full HD, хотя ей вполне по силам без использования рейтрейсинга выводить на экраны изображение 4К. Metro Exodus — пожалуй, единственная игрушка, использующая трассировку лучей для построения всей сцены, хотя в некоторых моментах ее реализация оставляет желать лучшего.
Аппаратная часть
Наиболее удачливой в коммерческом использовании технологии оказалась компания NVIDIA. Ее серия графических адаптеров GeForce RTX — безоговорочный лидер в работе с виртуальными фотонами. Ведь она была специально разработана для решения задач по трассировке лучей.
Компания AMD на данном этапе сохраняет завидное олимпийское спокойствие. Однако это затишье не должно расслаблять конкурентов. Скорее всего, в самом ближайшем будущем, игроманам будет презентована специализированная линейка видеоадаптеров на базе архитектуры RDNA 2, презентованной ранее.
Краткие итоги
С появлением трассировки лучей в игровом сегменте, в первую очередь реализация отражений стала значительно правдивей для пользователя и существенно проще для производителя контента. Во-вторых — появились довольно правдоподобные алгоритмы рассеивания отражений. В-третьих, улучшилось освещение сцен. Как бы не ограничивались и аппроксимировались расчеты освещенности сцены, все же созданные по технологии рейтрейсинга они более правдоподобны и наиболее приближены к реалиям. К тому же, тени созданные по этой технологии «умеют» окрашиваться в зависимости от расположенных поблизости источников света.
Что такое Nvidia RTX, как технология трассировки лучей меняет графику в играх и зачем покупать новую GeForce (коротко и с примерами)
Что такое Nvidia RTX?
Nvidia RTX — платформа, содержащая ряд полезных инструментов для разработчиков, которые открывают доступ к новому уровню компьютерной графики. Nvidia RTX доступна только для нового поколения видеокарт Nvidia GeForce RTX, построенного на архитектуре Turing. Основная особенность платформы — наличие возможности трассировки лучей в реальном времени (также называемой рейтресингом).
Что за трассировка лучей?
Трассировка лучей — функция, которая позволяет имитировать поведение света, создавая правдоподобное освещение. Сейчас в играх лучи двигаются не в реальном времени, из-за чего картинка, зачастую, хоть и выглядит красиво, но всё равно недостаточно реалистична — используемые сейчас технологии требовали бы огромное количество ресурсов для рейтресинга.
Это исправляет новая серия видеокарт Nvidia GeForce RTX, обладающая достаточной мощностью для расчёта пути лучей.
Как это работает?
Это побудило Nvidia внедрить дополнительные ядра в видеокарты GeForce RTX, которые возьмут на себя большую часть нагрузки, улучшая производительность. Они также снабжены искусственным интеллектом, задача которого — высчитывать возможные ошибки во время процесса трассировки, что поможет их избежать заранее. Это, как заявляют разработчики, также повысит скорость работы.
И как трассировка лучей влияет на качество?
Shadow of the Tomb Raider, релиз которой состоится 14 сентября этого года:
Battlefield 5, которая выйдет 19 октября:
Metro Exodus, чей выход намечен на 19 февраля 2019 года:
Control, дата выхода которой пока неизвестна:
Вместе с этим всем, Nvidia рассказала, какие ещё игры получат функцию трассировки лучей.
Как включить RTX?
А есть ли аналоги у AMD?
Технология, которая будет работать на API Vulkan, пока находится в разработке.
Что такое трасировка лучей
В мире компьютерных игр в 2018 году произошло событие, которое многие эксперты отнесли к разряду революционных. Речь идет о внедрении в игры трассировки лучей.
По сути, это симуляция модели человеческого зрения, которая вплотную приближает компьютерную графику к кинематографическому уровню (см. примеры).
