ما هو تتبع الأشعة؟

إذا كان هناك شيء واحد تريدك شركات الألعاب أن تثيره في هذه الأيام ، فهو تتبع الأشعة. تخلت Nvidia عن GTX لـ RTX فقط لتسليط الضوء على أهميتها ، أضافت AMD و Intel تتبع الأشعة إلى بطاقات الرسومات الخاصة بهم ، وهي متوفرة حتى على أحدث أجهزة Playstation و Xbox. إذا سألتهم ، فإن تتبع الأشعة هو المستقبل ، ويجب عليك بالتأكيد الشراء أفضل GPU ممكن إلا إذا كنت تريد أن تفوت.

من ناحية أخرى ، سمعنا هذه الأغنية والرقص من قبل. قامت شركة Sega بتضخيم "معالجة الانفجار" ، والتي لم يتم استخدامها في عنوان Sega Genesis واحد ، وقام Xbox بزيادة مستشعر الحركة Kinect قبل إلغاءه. كانت هناك بدع تكنولوجية لا حصر لها على مدى السنوات القليلة الماضية ، وهل يختلف تتبع الأشعة؟ إليك ما تحتاج لمعرفته حول تتبع الأشعة ، وما إذا كانت وسيلة للتحايل رخيصة أخرى أو مستقبل رسومات الألعاب.

تتبع الشعاع: طريقة لخلق إضاءة أكثر واقعية

ببساطة ، يعد تتبع الأشعة طريقة لتقديم الإضاءة بدقة ثلاثية الأبعاد ، ويعتبر أفضل طريقة لإنشاء تأثيرات إضاءة واقعية مثل الظلال والانعكاسات. قد تعتقد "ماذا في ذلك؟" عند مقارنة تتبع الشعاع بـ 4K أو VR أو AI ، خاصةً عندما يمكن تحقيق إضاءة جيدة بالفعل باستخدام تقنيات العرض ثلاثية الأبعاد التقليدية مثل التنقيط. ومع ذلك ، فإن تتبع الأشعة هو وسيلة لإضفاء المزيد من الواقعية على الرسومات ثلاثية الأبعاد ، وبهذا المعنى ، فهو في نفس سياق شيء مثل 4K.

التفسير البسيط لتتبع الأشعة هو أنه يحسب الإضاءة الواقعية عن طريق القيام بذلك بنفس الطريقة التي تعمل بها أعيننا ولكن في الاتجاه المعاكس. بالنسبة للبشر ، فإن موجات الضوء من الشمس أو المصابيح إما تضرب أعيننا مباشرة أو ترتد عن الأشياء الأخرى حتى تصطدم بأعيننا ، ثم يقوم الدماغ بمعالجة كل هذه المعلومات. لتتبع الأشعة ، ترسل الكاميرا أشعة ، وعندما تصطدم بشيء ما ، فإنها تنتقل بعد ذلك إلى أي من مصادر الضوء ذات الصلة. إذا اصطدم الشعاع بجسم آخر أثناء ذهابه إلى مصدر الضوء ، فسيكون ذلك ظلًا.

دخل تتبع الشعاع إلى الوعي الجماعي لمجتمع الألعاب في عام 2018 عندما أعلنت Nvidia لأول مرة عن سلسلة RTX 20 ، والتي كانت أول وحدات معالجة رسومات للألعاب تدعم هذه الميزة. ومع ذلك ، لم تخترع Nvidia تتبع الأشعة أو حتى قدرة بطاقة الرسومات على إنجاز ذلك. كان تتبع الأشعة موجودًا منذ عقود ؛ أفلام مثل بيت الوحش و سيارات تم تقديمها مع تتبع الأشعة. ما أنجزته Nvidia هو إنشاء أجهزة كانت جيدة جدًا في تتبع الأشعة بحيث لا يمكنها فقط عرضها أسرع بكثير من أي وقت مضى ولكن يمكن أن تفعل ذلك في الوقت الحقيقي ، وهو إنجاز يسمى Nvidia "الكأس المقدسة الرسومات."

ماذا تتوقع مع تتبع الأشعة في الألعاب

على الرغم من أن تتبع الأشعة لا يُستخدم فقط للألعاب ، إلا أنها ميزة باهظة الثمن لأحدث وحدات معالجة الرسومات ، لذلك سأركز في الغالب على كيفية تأثير تتبع الأشعة على تجربة الألعاب. نظرًا لأننا جميعًا نحب ممارسة الألعاب بمعدل إطارات لا يقل عن 30 إطارًا في الثانية ، لم يكن تتبع الأشعة شيئًا قبل سلسلة RTX 20 ، وكانت بعض الألعاب الأولى التي حصلت على دعم تتبع الأشعة مثل ظل تومب رايدر و باتلفيلد الخامس في 2018. لا تقوم جميع الألعاب بتنفيذ جميع ميزات تتبع الأشعة الممكنة ، حيث يتميز بعضها فقط بظلال تتبع الأشعة أو الإضاءة الشاملة ، على سبيل المثال.

حتى الآن ، فإن وحدات معالجة الرسوميات المكتبية الوحيدة التي تحتوي على تتبع للأشعة المعجل بالأجهزة هي سلسلة RTX 20 و 30 و 40 من Nvidia وسلسلة AMD's RX 6000 و 7000 وسلسلة Intel Arc Alchemist. على الرغم من أن جودة الصورة بين كل هؤلاء البائعين متساوية ، إلا أن الأداء ليس كذلك. بينما يعمل كل من RTX 4080 و RX 7900 XTX بنفس الأداء تقريبًا في المشاهد المنقطة بدون تتبع الأشعة ، فإن 4080 يكون أسرع بشكل عام عند تمكينه. عادةً ما تكون بطاقات AMD أضعف لتتبع الأشعة من بطاقات Nvidia أو Intel. بالإضافة إلى ذلك ، يستفيد تتبع الشعاع من الأجهزة الأفضل ، لذلك يمكن أن تحصل البطاقات عالية الجودة على معدل إطار أعلى من البطاقات ذات النهاية المنخفضة. هناك بعض شرائح الهواتف الذكية التي تدعمها أيضًا ذراع'س الجيل القادم من وحدات معالجة الرسوميات Immortalis تحسينه أيضًا.

الشيء الوحيد الذي يمنع حقًا تتبع الأشعة من أن يصبح حجر الزاوية في لعبة الفيديو هو ، في النهاية ، افتقارها إلى الدعم.

تتمثل إحدى المشكلات المهمة لتتبع الأشعة في أنها طريقة أبطأ بكثير لتقديمها حتى مع تسريع الأجهزة. في أحدث العناوين ، سيؤدي أعلى مستوى من تتبع الأشعة إلى خفض معدل الإطارات بسهولة إلى النصف. وإليك الهدف: الألعاب فقط جزئيا مشاهد تتبع الأشعة. هذا هو مدى بطء وكثافة تتبع الأشعة. يدفع نفيديا DLSS مثل التكنولوجيا التي تجعل تتبع الأشعة قابلاً للتشغيل في إطارات الإطارات أكثر قبولا من 30 إطارًا في الثانية ، ولكن لا يمكن الالتفاف حول حقيقة أن تتبع الأشعة هو قاتل للأداء.

المشكلة الأخرى هي عدم وجود العديد من الألعاب التي تدعمها. بحسب ال PCGamingWiki، هناك 170 لعبة بها تتبع للأشعة ، لكن القائمة التي تقدمها لا تعرض سوى 90 لعبة. بعض هذه الألعاب هي عناوين مثل ماين كرافت و الزلزال الثاني، وهي بالتأكيد ألعاب رائعة ، ولكنها ليست غنية تمامًا بالدقة الرسومية مقارنة بعناوين AAA الحديثة. يعد تتبع الشعاع بالفعل صعب التنفيذ في الألعاب ، وعندما تفكر فقط في DX12 و Vulkan دعم تتبع الأشعة في المقام الأول ، يصبح من السهل أن نرى كيف أنه ليس لدينا سوى عدد قليل من الألعاب المدعومة بشكل صحيح الآن.

هل تتبع الأشعة وسيلة للتحايل أم ميزة مفيدة حقًا؟

منذ ظهور سلسلة RTX 20 من Nvidia ، جادل الناس ذهابًا وإيابًا حول فائدة تتبع الأشعة. من ناحية ، إنها بلا شك الطريقة الأكثر واقعية لعرض الضوء ، وهي طريقة رائعة لاستخدام جهاز متطور مزود بوحدة معالجة رسومات عالية الجودة و وحدة المعالجة المركزية. ولكن من ناحية أخرى ، فهي قاتلة لمعدل الإطارات ولا يوجد سوى 20 لعبة تتبع للأشعة تصدر كل عام ، على الأقل في الوقت الحالي.

الشيء الوحيد الذي يمنع حقًا تتبع الأشعة من أن يصبح حجر الزاوية في لعبة الفيديو هو ، في النهاية ، افتقارها إلى الدعم ، والذي كان يمثل مشكلة مزمنة لسنوات حتى الآن. عندما أعلنت Nvidia لأول مرة عن أول برنامج RTX GPU و RTX في عام 2018 ، فقد وعدت أيضًا بأن تتبع الأشعة سيصل إلى 21 عنوانًا قائمًا وقادمًا. من بين هؤلاء الـ 21 ، نجح في الوصول إلى 9 من تلك العناوين بشكل أو بآخر. تتبع الشعاع ليس موجودًا حتى القلب الذري، والتي روجت لها Nvidia بشكل كبير ابتداءً من 2018.

في الوقت الحالي ، حتى إذا كان لديك وحدة معالجة رسومات تدعم تتبع الأشعة المسرع بالأجهزة ، فقد لا يكون الأداء جيدًا بما يكفي لضمان تشغيله. هذا لا يعني أن التكنولوجيا ليس لها مستقبل ، ولكن في الوقت الحالي ، يعد تتبع الأشعة ميزة متخصصة ، في مكان ما بين وسيلة للتحايل والشيء الكبير التالي. نعلم أنه يمكن أن تجعل المشاهد ثلاثية الأبعاد تبدو رائعة إذا حكمنا عليها من خلال أحدث الأفلام ، ولكن هذا يتطلب تتبع الأشعة في المزيد من الألعاب ، كما أن الحصول على بطاقات رسومات أسرع سيكون أمرًا جيدًا أيضًا.