¿Qué es el trazado de rayos?

Si hay algo que las compañías de juegos quieren que te entusiasmes en estos días, es el trazado de rayos. Nvidia abandonó GTX por RTX solo para resaltar su importancia, AMD e Intel agregaron el trazado de rayos a sus tarjetas gráficas, e incluso está disponible en las últimas Playstation y Xbox. Si les preguntas, el trazado de rayos es el futuro, y definitivamente deberías comprar la mejor GPU posible a menos que quieras perderte.

Por otro lado, hemos escuchado esta canción y baile antes. Sega promocionó el "procesamiento de explosión", que no se usó en un solo título de Sega Genesis, y Xbox promocionó el sensor de movimiento Kinect antes de desecharlo. Ha habido innumerables modas tecnológicas en los últimos años, y ¿el trazado de rayos es diferente? Esto es lo que necesita saber sobre el trazado de rayos, y si es otro truco barato o el futuro de los gráficos de juegos.

Trazado de rayos: una forma de crear una iluminación más realista

En pocas palabras, el trazado de rayos es una forma de representar la iluminación en 3D con precisión y se considera el mejor método para crear efectos de iluminación realistas como sombras y reflejos. Usted podría pensar "¿y qué?" al comparar el trazado de rayos con 4K, VR o AI, especialmente cuando ya se puede lograr una buena iluminación con técnicas tradicionales de renderizado 3D como la rasterización. Aún así, el trazado de rayos es un medio para brindar aún más realismo a los gráficos 3D y, en ese sentido, está en la misma línea que algo como 4K.

La explicación simple para el trazado de rayos es que calcula la iluminación realista haciéndolo de la misma manera que funcionan nuestros ojos pero a la inversa. Para los humanos, las ondas de luz del sol o las bombillas inciden directamente en nuestros ojos o rebotan en otros objetos hasta que inciden en nuestros ojos, y luego el cerebro procesa toda esa información. Para el trazado de rayos, la cámara envía rayos y, cuando golpean algo, viajan a cualquier fuente de luz relevante. Si el rayo golpea otro objeto mientras se dirige a la fuente de luz, eso creará una sombra.

El trazado de rayos entró en la conciencia colectiva de la comunidad de jugadores en 2018 cuando Nvidia anunció por primera vez su serie RTX 20, que fueron las primeras GPU para juegos en admitir la función. Sin embargo, Nvidia no inventó el trazado de rayos ni la capacidad de una tarjeta gráfica para lograrlo. El trazado de rayos existe desde hace décadas; películas como Casa monstruosa y Carros fueron renderizados con trazado de rayos. Lo que logró Nvidia fue crear un hardware que era tan bueno en el trazado de rayos que no solo podía renderizarlo mucho más rápido que nunca, pero podía hacerlo en tiempo real, un logro que Nvidia llamó el "santo grial de gráficos."

Qué esperar del trazado de rayos en los juegos

Aunque el trazado de rayos no se usa únicamente para los juegos, es una función importante para las GPU más recientes, por lo que me centraré principalmente en cómo el trazado de rayos afecta la experiencia de juego. Debido a que a todos nos gusta jugar juegos con una velocidad de fotogramas de al menos 30 FPS, el trazado de rayos nunca existió antes de la serie RTX 20, y algunos de los primeros juegos en obtener compatibilidad con el trazado de rayos fueron juegos como Sombra del Tomb Raider y campo de batalla v en 2018. No todos los juegos implementan todas las funciones posibles de trazado de rayos, y algunos solo presentan sombras trazadas por rayos o iluminación global, por ejemplo.

Hasta la fecha, las únicas GPU de escritorio con trazado de rayos acelerado por hardware son las series RTX 20, 30 y 40 de Nvidia, las series RX 6000 y 7000 de AMD y la serie Arc Alchemist de Intel. Aunque la calidad de imagen entre todos estos proveedores es igual, el rendimiento no lo es. Mientras que el RTX 4080 y el RX 7900 XTX funcionan casi igual en escenas rasterizadas sin trazado de rayos, el 4080 es generalmente más rápido cuando está habilitado. Las tarjetas de AMD suelen ser más débiles para el trazado de rayos que las de Nvidia o Intel. Además, el trazado de rayos se beneficia de un hardware más robusto, por lo que las tarjetas de gama alta pueden obtener una velocidad de fotogramas más alta que las de gama baja. Hay algunos conjuntos de chips de teléfonos inteligentes que también lo admiten, con Brazo's próxima generación de GPU Immortalis mejorandolo también.

Lo único que realmente impide que el trazado de rayos se convierta en la piedra angular de los videojuegos es, en última instancia, su falta de soporte.

Un problema importante para el trazado de rayos es que es un método mucho, mucho más lento para renderizar incluso con aceleración de hardware. En los títulos más recientes, el nivel más alto de trazado de rayos reducirá fácilmente la velocidad de fotogramas a la mitad. Y aquí está el truco: solo juegos parcialmente escenas de trazado de rayos. Así de lento e intensivo es el trazado de rayos. Nvidia empuja DLSS como la tecnología que hace que el trazado de rayos se pueda reproducir a velocidades de fotogramas más aceptables que 30 FPS, pero no se puede evitar el hecho de que el trazado de rayos es un asesino del rendimiento.

El otro problema es que no hay muchos juegos que lo soporten. De acuerdo con la PCGamingWiki, hay 170 juegos con trazado de rayos, pero la lista que proporciona solo muestra alrededor de 90. Algunos de esos juegos son títulos como Minecraft y Terremoto II, que definitivamente son grandes juegos, pero no exactamente ricos en fidelidad gráfica en comparación con los títulos AAA modernos. El trazado de rayos ya es un poco difícil de implementar en los juegos, y cuando consideras solo DX12 y Vulkan admite el trazado de rayos en primer lugar, es fácil ver cómo solo tenemos unos pocos juegos compatibles, ¿verdad? ahora.

¿Es el trazado de rayos un truco o una característica realmente útil?

Desde que salió la serie RTX 20 de Nvidia, la gente ha discutido sobre la utilidad del trazado de rayos. Por un lado, es innegablemente el método más realista para renderizar la luz y es una excelente manera de usar un equipo de alta gama con una GPU de alta gama y UPC. Pero, por otro lado, es un asesino de la velocidad de fotogramas y solo hay como 20 juegos de trazado de rayos que salen cada año, al menos en este momento.

Lo único que realmente impide que el trazado de rayos se convierta en la piedra angular de los videojuegos es, en última instancia, su falta de soporte, que ha sido un problema crónico durante años. Cuando Nvidia anunció por primera vez sus primeras GPU RTX y software RTX en 2018, también prometió que el trazado de rayos llegaría a 21 títulos existentes y futuros. De esos 21, solo ha llegado a 9 de esos títulos de una u otra forma. El trazado de rayos ni siquiera está en Corazón atómico, que Nvidia promovió fuertemente a partir de 2018.

En la actualidad, incluso si tiene una GPU que admita el trazado de rayos acelerado por hardware, es posible que el rendimiento no sea lo suficientemente bueno como para justificar su activación. Eso no quiere decir que la tecnología no tenga futuro, pero en el aquí y ahora, el trazado de rayos es una característica de nicho, en algún lugar entre un truco y la próxima gran cosa. Sabemos que puede hacer que las escenas 3D se vean geniales a juzgar por las últimas películas, pero eso requiere que el trazado de rayos esté en más juegos, y tener tarjetas gráficas más rápidas también sería bueno.