Gjurmimi i rrezeve është një teknikë për paraqitjen e grafikës kompjuterike që krijon një imazh duke gjurmuar rrugën e rrezeve nëpër një skenë. Rrezet mund të ndërveprojnë me objektet në skenë, duke u kërcyer prej tyre dhe duke fituar veti, si ngjyra.
Ray Tracing: The Basics
Gjurmimi i rrezeve imiton ndriçimin e botës reale. Drita që shohim është rezultat i fotoneve të emetuara nga burimet e energjisë, si dielli. Fotonet mund të kërcejnë dhe të shpërndahen ndërsa përplasen me objektet. Një pasqyrë është gjithçka që ju nevojitet për ta parë këtë në veprim. Drita që godet një pasqyrë krijon një reflektim.
Gjurmimi i rrezeve e simulon këtë. Numri i rrezeve të gjurmuara është i vogël në krahasim me botën reale, ku miliona fotone kërcejnë nëpër fushën tonë të shikimit. Lojërat moderne gjurmojnë diku midis një dhe katër rrezesh për pixel. Megjithatë, kjo është e mjaftueshme për të simuluar botën reale.
Gjurmimi i shtegut të një rrezeje e lejon gjithashtu atë të ndërveprojë me botën e lojës. Një rreze që kërcen nga një objekt i kuq mund të ndikohet nga ajo ngjyrë, duke lëshuar një shkëlqim të kuq pranë. Rrezet mund të shpërndahen në mënyra të ndryshme bazuar në vetitë që artistët e lojës u japin objekteve, duke lejuar sipërfaqe realiste gjysmë reflektuese ose të vrazhda.
Gjurmimi i rrezeve është një hap i rëndësishëm përpara për grafikat 3D. Krijon një imazh realist duke simuluar shtegun e rrezeve ndërsa ato lëvizin nëpër një lojë. Kjo çon në ndriçim që mund të ndërveprojë me mjedisin edhe kur mjedisi nuk është i dukshëm për luajtësin. Gjurmimi i rrezeve nuk kërkon pajisje të ndërtuara me qëllim për të funksionuar, por është praktik vetëm në një kartë video ose tastierë lojërash që mund të përshpejtojë gjurmimin e rrezeve sepse është shumë kërkues.
Ray Tracing vs. Rasterization (ose, grafika 3D siç e dinit)
Mund të jeni akoma konfuz edhe nëse e kuptoni këtë shpjegim. Reflektimet ishin të pranishme në lojërat e kaluara, madje edhe ato tashmë disa dekada të vjetra. Si ndryshon gjurmimi i rrezeve?
Lojërat e kaluara 3D dhe shumica e lojërave moderne përdorin rasterizimin. Rasterizimi kombinon elementet e një bote të lojës 3D të dukshme për lojtarin në një imazh 2D. Ai jep vetëm atë që duhet të jetë e dukshme për luajtësin, pasi çdo performancë e përdorur për të gjeneruar atë që lojtari nuk mund të shohë, humbet. Megjithatë, kjo krijon një problem.
Le të kthehemi te shembulli i një pasqyre. Mjedisi i lojtarit dhe karakteri i lojtarit nuk janë të dukshëm për lojtarin (të paktën në një lojë në vetën e parë). Me rasterizimin, nuk ka asgjë që pasqyra të reflektojë.
Sigurisht, pasqyrat ekzistojnë në lojërat moderne. Ata e bëjnë skenën dy herë. Një pasim është nga këndvështrimi i lojtarit, ndërsa një tjetër është nga një këndvështrim tjetër. Megjithatë, kjo dyfishon performancën e nevojshme për të bërë një skenë.
Reflektimet e hapësirës në ekran, një teknikë në motorët e lojërave të njohura 3D, përdorin të dhënat në ekran për të krijuar një reflektim. Kjo teknikë është ideale për sipërfaqet reflektuese në një kënd me këndvështrimin e lojtarit, siç është uji. Megjithatë, objektet e pasqyruara zhduken nëse artikulli i pasqyruar lëviz jashtë ekranit.
Gjurmimi i rrezeve nuk i ndan këto probleme sepse, ndryshe nga rasterizimi, ai mund të gjurmojë jashtë këndvështrimit të lojtarit.
Gjithashtu, në lojërat që lejojnë rrezet të ndërveprojnë me sipërfaqet, gjurmimi i rrezeve mund të shfaqë rrjedhje reale ngjyrash dhe sipërfaqe gjysmë reflektuese të vështira për t'u trajtuar nga rasterizimi.
Çfarë hardueri kërkon Ray Tracing?
Gjurmimi i rrezeve nuk është një ide e re. Shkencëtarët kompjuterikë eksperimentuan me gjurmimin e rrezeve në fillim të viteve 1980, duke krijuar imazhe statike me ndriçim realist, reflektime dhe hije. Fatkeqësisht, u deshën orë të tëra për t'u shfaqur.
Një lojë video ka nevojë për gjurmim rrezesh në kohë reale me 30 korniza për sekondë ose më shumë. Kjo është e mundur vetëm me një kartë video të krijuar për të përshpejtuar gjurmimin e rrezeve.
Gjurmimi i rrezeve RTX të Nvidia mbështetet në silikon të quajtur Tensor Core. Bërthamat tensor gjenden vetëm në kartat video RTX. Kartat GTX të Nvidia mund të shfaqin një lojë duke përdorur gjurmimin e rrezeve sepse, siç u tha, gjurmimi i rrezeve nuk kërkon silikon të ndërtuar me qëllim. Sidoqoftë, performanca është e paimagjinueshme në krahasim me kartat RTX. Dhe disa lojëra, si Minecraft me gjurmimin e rrezeve RTX, kërkojnë një kartë video RTX për shkak të mënyrës specifike që mundësojnë gjurmimin e rrezeve.
Kartat AMD që përshpejtojnë gjurmimin e rrezeve nuk kanë markë specifike dhe nuk kanë silikon të dedikuar. Në vend të kësaj, ata përdorin ndryshime harduerike dhe përditësime të softuerit për rezultate më të mira. Është më e vështirë të identifikosh kartat AMD që përshpejtojnë gjurmimin e rrezeve, prandaj kushtojini vëmendje detajeve.
Sony PlayStation 5 dhe Xbox Series X dhe S kanë pajisje grafike nga AMD që mund të përshpejtojnë gjurmimin e rrezeve. Sidoqoftë, varet nga zhvilluesit që ta mundësojnë, dhe shumë lojëra nuk e bëjnë këtë. Një shembull i dukshëm është Cyberpunk 2077, i cili mbështeti gjurmimin e rrezeve RTX në PC në fillim, por nuk mbështeti gjurmimin e rrezeve në konzolat e gjeneratës tjetër. Funksioni është premtuar për konzolat e gjeneratës së ardhshme në një patch të ardhshëm.
