Τι είναι η ανίχνευση ακτίνων;

Αν υπάρχει κάτι για το οποίο οι εταιρείες τυχερών παιχνιδιών θέλουν να ενθουσιαστείτε αυτές τις μέρες, αυτό είναι το ray tracing. Η Nvidia εγκατέλειψε το GTX για το RTX απλώς για να τονίσει τη σημασία του, η AMD και η Intel έχουν προσθέσει την ανίχνευση ακτίνων στις κάρτες γραφικών τους και είναι ακόμη διαθέσιμο στο πιο πρόσφατο Playstation και Xbox. Αν τους ρωτήσετε, η ανίχνευση ακτίνων είναι το μέλλον και πρέπει οπωσδήποτε να αγοράσετε την καλύτερη δυνατή GPU εκτός αν θέλετε να χάσετε.

Από την άλλη, αυτό το τραγούδι και το χορό το έχουμε ξανακούσει. Η Sega ανέβασε το "blast processing", το οποίο δεν χρησιμοποιήθηκε σε ούτε έναν τίτλο του Sega Genesis, και το Xbox έκανε τον αισθητήρα κίνησης Kinect πριν τον καταργήσει. Υπήρξαν αμέτρητες τεχνολογικές μανίες τα τελευταία χρόνια και η ραδιοσυχνότητα είναι διαφορετική; Εδώ είναι τι πρέπει να γνωρίζετε για την ανίχνευση ακτίνων και εάν πρόκειται για ένα ακόμη φτηνό τέχνασμα ή για το μέλλον των γραφικών gaming.

Ανίχνευση ακτίνων: ένας τρόπος για να δημιουργήσετε πιο ρεαλιστικό φωτισμό

Με απλά λόγια, η ανίχνευση ακτίνων είναι ένας τρόπος για την ακριβή απόδοση του φωτισμού σε 3D και θεωρείται ότι είναι η καλύτερη μέθοδος για τη δημιουργία ρεαλιστικών εφέ φωτισμού, όπως σκιές και αντανακλάσεις. Μπορεί να σκεφτείτε "και τι;" όταν συγκρίνετε την ανίχνευση ακτίνων με 4K, VR ή AI, ειδικά όταν ο καλός φωτισμός μπορεί ήδη να επιτευχθεί με παραδοσιακές τεχνικές τρισδιάστατης απόδοσης, όπως η ραστεροποίηση. Ωστόσο, η ανίχνευση ακτίνων είναι ένα μέσο για να φέρεις ακόμα περισσότερο ρεαλισμό στα τρισδιάστατα γραφικά, και από αυτή την άποψη, είναι στο ίδιο πνεύμα με κάτι σαν το 4K.

Η απλή εξήγηση για την ανίχνευση ακτίνων είναι ότι υπολογίζει τον ρεαλιστικό φωτισμό κάνοντας τον με τον ίδιο τρόπο που λειτουργούν τα μάτια μας αλλά αντίστροφα. Για τους ανθρώπους, τα κύματα φωτός από τον ήλιο ή οι λαμπτήρες είτε χτυπούν απευθείας τα μάτια μας είτε αναπηδούν από άλλα αντικείμενα μέχρι να χτυπήσουν τα μάτια μας και στη συνέχεια ο εγκέφαλος επεξεργάζεται όλες αυτές τις πληροφορίες. Για την ανίχνευση ακτίνων, η κάμερα στέλνει ακτίνες και όταν χτυπούν κάτι, ταξιδεύουν σε οποιεσδήποτε σχετικές πηγές φωτός. Εάν η ακτίνα χτυπήσει ένα άλλο αντικείμενο ενώ πηγαίνει στην πηγή φωτός, αυτό θα δημιουργήσει μια σκιά.

Το Ray Tracing εισήλθε στη συλλογική συνείδηση ​​της κοινότητας gaming το 2018, όταν η Nvidia ανακοίνωσε για πρώτη φορά τη σειρά RTX 20, που ήταν οι πρώτες GPU gaming που υποστήριξαν τη δυνατότητα. Ωστόσο, η Nvidia δεν εφηύρε την ανίχνευση ακτίνων ή ακόμη και τη δυνατότητα μιας κάρτας γραφικών για να το επιτύχει. Η ανίχνευση ακτίνων υπάρχει εδώ και δεκαετίες. ταινίες όπως Monster House και Αυτοκίνητα αποδόθηκαν με ανίχνευση ακτίνων. Αυτό που κατάφερε η Nvidia ήταν η δημιουργία υλικού που ήταν τόσο καλό στην ανίχνευση ακτίνων που δεν μπορούσε μόνο να το αποδώσει πολύ πιο γρήγορα από ποτέ, αλλά θα μπορούσε να το κάνει σε πραγματικό χρόνο, ένα επίτευγμα της Nvidia που αποκαλεί το «ιερό δισκοπότηρο της γραφικά."

Τι να περιμένετε με την ανίχνευση ακτίνων στα παιχνίδια

Αν και η ανίχνευση ακτίνων δεν χρησιμοποιείται αποκλειστικά για παιχνίδια, είναι μια σημαντική λειτουργία για τις πιο πρόσφατες GPU, επομένως θα εστιάσω κυρίως στον τρόπο με τον οποίο η ιχνηλάτηση ακτίνων επηρεάζει την εμπειρία παιχνιδιού. Επειδή σε όλους μας αρέσει να παίζουμε παιχνίδια με ρυθμό καρέ τουλάχιστον 30 FPS, η ανίχνευση ακτίνων δεν ήταν ποτέ κάτι πριν από τη σειρά RTX 20 και μερικά από τα πρώτα παιχνίδια που έλαβαν υποστήριξη ανίχνευσης ακτίνων ήταν παιχνίδια όπως Shadow of the Tomb Raider και Πεδίο μάχης V το 2018. Δεν εφαρμόζουν όλα τα παιχνίδια όλες τις πιθανές δυνατότητες ανίχνευσης ακτίνων, με μερικά να διαθέτουν μόνο σκιές με ακτινοβολία ή καθολικό φωτισμό, για παράδειγμα.

Μέχρι σήμερα, οι μόνες επιτραπέζιες GPU με επιτάχυνση υλικού εντοπισμού ακτίνων είναι οι σειρές RTX 20, 30 και 40 της Nvidia, οι σειρές RX 6000 και 7000 της AMD και οι σειρές Arc Alchemist της Intel. Αν και η ποιότητα εικόνας μεταξύ όλων αυτών των προμηθευτών είναι ίδια, η απόδοση δεν είναι. Ενώ το RTX 4080 και το RX 7900 XTX αποδίδουν περίπου το ίδιο σε σκηνές ραστεροποιημένες χωρίς ανίχνευση ακτίνων, το 4080 είναι γενικά πιο γρήγορο όταν είναι ενεργοποιημένο. Οι κάρτες της AMD είναι συνήθως πιο αδύναμες για ανίχνευση ακτίνων από τις κάρτες της Nvidia ή της Intel. Επιπλέον, η ανίχνευση ακτίνων επωφελείται από το πιο δυνατό υλικό, επομένως οι κάρτες υψηλότερης τεχνολογίας μπορούν να έχουν υψηλότερο ρυθμό καρέ από τις κάρτες χαμηλότερης κατηγορίας. Υπάρχουν μερικά chipset smartphone που το υποστηρίζουν επίσης, με Μπράτσο'μικρό επόμενης γενιάς Immortalis GPU βελτιώνοντάς το επίσης.

Το μόνο πράγμα που εμποδίζει πραγματικά την ανίχνευση ακτίνων να γίνει ακρογωνιαίος λίθος βιντεοπαιχνιδιών είναι, τελικά, η έλλειψη υποστήριξης.

Ένα σημαντικό πρόβλημα για την ανίχνευση ακτίνων είναι ότι είναι μια πολύ, πολύ πιο αργή μέθοδος για απόδοση ακόμη και με επιτάχυνση υλικού. Στους τελευταίους τίτλους, το υψηλότερο επίπεδο ανίχνευσης ακτίνων θα μειώσει εύκολα τον ρυθμό καρέ σας στο μισό. Και εδώ είναι το βασικό: παιχνίδια μόνο εν μέρει σκηνές με ίχνη ακτίνων. Αυτός είναι ο αργός και εντατικός εντοπισμός ακτίνων. Η Nvidia πιέζει DLSS ως η τεχνολογία που κάνει την ανίχνευση ακτίνων να μπορεί να αναπαραχθεί σε ρυθμούς καρέ πιο εύγευστη από τα 30 FPS, αλλά δεν μπορεί να παρακάμψει το γεγονός ότι η ανίχνευση ακτίνων είναι ένας φονιάς απόδοσης.

Το άλλο πρόβλημα είναι ότι δεν υπάρχουν πολλά παιχνίδια που το υποστηρίζουν. Σύμφωνα με την PCGamingWiki, υπάρχουν 170 παιχνίδια με ανίχνευση ακτίνων, αλλά η λίστα που παρέχει δείχνει μόνο περίπου 90. Μερικά από αυτά τα παιχνίδια είναι τίτλοι όπως Minecraft και Σεισμός II, που είναι σίγουρα υπέροχα παιχνίδια, αλλά όχι ακριβώς πλούσια σε γραφική πιστότητα σε σύγκριση με τους σύγχρονους τίτλους AAA. Η ανίχνευση ακτίνων είναι ήδη κάπως δύσκολο να εφαρμοστεί σε παιχνίδια, και αν λάβετε υπόψη μόνο το DX12 και το Vulkan υποστηρίζει την ανίχνευση ακτίνων στην αρχή, γίνεται εύκολο να δούμε πώς έχουμε μόνο μερικά υποστηριζόμενα παιχνίδια σωστά τώρα.

Είναι το ray tracing ένα τέχνασμα ή ένα πραγματικά χρήσιμο χαρακτηριστικό;

Από τότε που κυκλοφόρησε η σειρά RTX 20 της Nvidia, οι άνθρωποι διαφωνούν μεταξύ τους σχετικά με τη χρησιμότητα της ανίχνευσης ακτίνων. Από τη μία πλευρά, είναι αναμφισβήτητα η πιο ρεαλιστική μέθοδος για την απόδοση φωτός και είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να χρησιμοποιήσετε μια συσκευή υψηλής τεχνολογίας με κορυφαία GPU και ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ. Αλλά από την άλλη πλευρά, είναι ένας δολοφόνος καρέ και υπάρχουν μόνο 20 παιχνίδια ανίχνευσης ακτίνων που βγαίνουν κάθε χρόνο, τουλάχιστον αυτή τη στιγμή.

Το μόνο πράγμα που εμποδίζει πραγματικά την ανίχνευση ακτίνων να γίνει ακρογωνιαίος λίθος των βιντεοπαιχνιδιών είναι, τελικά, η έλλειψη υποστήριξης, η οποία είναι ένα χρόνιο πρόβλημα εδώ και χρόνια. Όταν η Nvidia ανακοίνωσε για πρώτη φορά τις πρώτες GPU RTX και το λογισμικό RTX το 2018, υποσχέθηκε επίσης ότι το ray tracing θα έρθει σε 21 υπάρχοντες και επερχόμενους τίτλους. Από αυτούς τους 21, έχει φτάσει μόνο σε 9 από αυτούς τους τίτλους με τη μία ή την άλλη μορφή. Ο εντοπισμός ακτίνων δεν είναι καν μέσα Ατομική Καρδιά, το οποίο προώθησε σε μεγάλο βαθμό η Nvidia ξεκινώντας από το 2018.

Προς το παρόν, ακόμα κι αν διαθέτετε μια GPU που υποστηρίζει επιταχυνόμενη από υλικό ανίχνευσης ακτίνων, η απόδοση μπορεί να μην είναι αρκετά καλή ώστε να δικαιολογεί την ενεργοποίησή της. Αυτό δεν σημαίνει ότι η τεχνολογία δεν έχει μέλλον, αλλά εδώ και τώρα, η ανίχνευση ακτίνων είναι ένα εξειδικευμένο χαρακτηριστικό, κάπου ανάμεσα σε ένα τέχνασμα και το επόμενο μεγάλο πράγμα. Γνωρίζουμε ότι μπορεί να κάνει τις τρισδιάστατες σκηνές να φαίνονται υπέροχες αν κρίνουμε από τις πιο πρόσφατες ταινίες, αλλά αυτό απαιτεί την ανίχνευση ακτίνων σε περισσότερα παιχνίδια, ενώ θα ήταν επίσης καλό να έχετε πιο γρήγορες κάρτες γραφικών.