Qu'est-ce que le lancer de rayons ?

S'il y a une chose que les sociétés de jeux veulent que vous soyez enthousiasmé ces jours-ci, c'est le lancer de rayons. Nvidia a abandonné GTX pour RTX juste pour souligner son importance, AMD et Intel ont ajouté le lancer de rayons à leurs cartes graphiques, et il est même disponible sur les dernières Playstation et Xbox. Si vous leur demandez, le lancer de rayons est l'avenir, et vous devriez certainement acheter le meilleur GPU possible sauf si vous voulez passer à côté.

D'un autre côté, nous avons déjà entendu cette chanson et cette danse. Sega a mis en avant le "traitement par explosion", qui n'était pas utilisé dans un seul titre de Sega Genesis, et Xbox a mis en avant le capteur de mouvement Kinect avant de le supprimer. Il y a eu d'innombrables engouements technologiques au cours des dernières années, et le lancer de rayons est-il différent? Voici ce que vous devez savoir sur le lancer de rayons et s'il s'agit d'un autre gadget bon marché ou de l'avenir des graphismes de jeu.

Ray tracing: un moyen de créer un éclairage plus réaliste

En termes simples, le lancer de rayons est un moyen de restituer avec précision l'éclairage en 3D et est considéré comme la meilleure méthode pour créer des effets d'éclairage réalistes tels que des ombres et des reflets. Vous pourriez penser "et alors?" lors de la comparaison du lancer de rayons à 4K, VR ou AI, en particulier lorsqu'un bon éclairage peut déjà être obtenu avec des techniques de rendu 3D traditionnelles telles que la rastérisation. Pourtant, le lancer de rayons est un moyen d'apporter encore plus de réalisme aux graphiques 3D, et en ce sens, c'est dans la même veine que quelque chose comme 4K.

L'explication simple du lancer de rayons est qu'il calcule un éclairage réaliste en le faisant de la même manière que nos yeux fonctionnent mais en sens inverse. Pour les humains, les ondes lumineuses du soleil ou des ampoules électriques frappent directement nos yeux ou rebondissent sur d'autres objets jusqu'à ce qu'elles frappent nos yeux, puis le cerveau traite toutes ces informations. Pour le lancer de rayons, la caméra envoie des rayons, et lorsqu'ils frappent quelque chose, ils se déplacent ensuite vers toutes les sources de lumière pertinentes. Si le rayon frappe un autre objet en allant vers la source de lumière, cela fera une ombre.

Le lancer de rayons est entré dans la conscience collective de la communauté des joueurs en 2018 lorsque Nvidia a annoncé pour la première fois sa série RTX 20, qui étaient les premiers GPU de jeu à prendre en charge cette fonctionnalité. Cependant, Nvidia n'a pas inventé le lancer de rayons ni même la possibilité pour une carte graphique de l'accomplir. Le lancer de rayons existe depuis des décennies; des films comme La maison du monstre et Voitures ont été rendus avec le lancer de rayons. Ce que Nvidia a accompli, c'est de créer un matériel qui était si bon pour le lancer de rayons qu'il pouvait non seulement le rendre beaucoup plus rapide que jamais, mais pouvait le faire en temps réel, une réalisation que Nvidia a appelée le "Saint Graal de graphique."

À quoi s'attendre avec le lancer de rayons dans les jeux

Bien que le lancer de rayons ne soit pas utilisé uniquement pour les jeux, c'est une fonctionnalité coûteuse pour les derniers GPU, donc je me concentrerai principalement sur l'impact du lancer de rayons sur l'expérience de jeu. Parce que nous aimons tous jouer à des jeux avec une fréquence d'images d'au moins 30 FPS, le lancer de rayons n'a jamais existé avant la série RTX 20, et certains des premiers jeux à prendre en charge le lancer de rayons étaient des jeux comme L'Ombre du Tomb Raider et Champ de bataille V en 2018. Tous les jeux n'implémentent pas toutes les fonctionnalités de lancer de rayons possibles, certains ne comportant que des ombres à lancer de rayons ou un éclairage global, par exemple.

À ce jour, les seuls GPU de bureau avec ray tracing accéléré par le matériel sont les séries RTX 20, 30 et 40 de Nvidia, les séries RX 6000 et 7000 d'AMD et la série Arc Alchemist d'Intel. Bien que la qualité d'image entre tous ces fournisseurs soit égale, les performances ne le sont pas. Alors que le RTX 4080 et le RX 7900 XTX fonctionnent à peu près de la même manière dans les scènes tramées sans lancer de rayons, le 4080 est généralement plus rapide lorsqu'il est activé. Les cartes d'AMD sont généralement plus faibles pour le lancer de rayons que celles de Nvidia ou d'Intel. De plus, le lancer de rayons bénéficie d'un matériel plus robuste, de sorte que les cartes haut de gamme peuvent obtenir une fréquence d'images plus élevée que les cartes bas de gamme. Certains chipsets pour smartphones le prennent également en charge, avec Brasc'est nouvelle génération de GPU Immortalis l'améliorer également.

La seule chose qui empêche vraiment le lancer de rayons de devenir la pierre angulaire du jeu vidéo est, en fin de compte, son manque de support.

Un problème important pour le lancer de rayons est qu'il s'agit d'une méthode de rendu beaucoup, beaucoup plus lente, même avec une accélération matérielle. Dans les derniers titres, le plus haut niveau de lancer de rayons réduira facilement votre fréquence d'images de moitié. Et voici le kicker: jeux uniquement partiellement scènes de lancer de rayons. C'est à quel point le lancer de rayons est lent et intensif. Nvidia pousse DLSS comme la technologie qui rend le lancer de rayons jouable à des fréquences d'images plus acceptables que 30 FPS, mais il est impossible de contourner le fait que le lancer de rayons est un tueur de performances.

L'autre problème est qu'il n'y a pas beaucoup de jeux qui le supportent. Selon le PCGamingWiki, il y a 170 jeux avec lancer de rayons, mais la liste qu'il fournit n'en montre qu'environ 90. Certains de ces jeux sont des titres comme Minecraft et Séisme II, qui sont certainement de grands jeux, mais pas exactement riches en fidélité graphique par rapport aux titres AAA modernes. Le lancer de rayons est déjà un peu difficile à mettre en œuvre dans les jeux, et quand on ne considère que DX12 et Vulkan prend en charge le lancer de rayons en premier lieu, il devient facile de voir comment nous n'avons que quelques jeux pris en charge maintenant.

Le lancer de rayons est-il un gadget ou une fonctionnalité vraiment utile?

Depuis la sortie de la série RTX 20 de Nvidia, les gens se sont disputés sur l'utilité du lancer de rayons. D'une part, c'est indéniablement la méthode la plus réaliste pour rendre la lumière, et c'est un excellent moyen d'utiliser une plate-forme haut de gamme avec un GPU haut de gamme et CPU. Mais d'un autre côté, c'est un tueur de framerate et il n'y a que 20 jeux de lancer de rayons qui sortent chaque année, du moins en ce moment.

La seule chose qui empêche vraiment le lancer de rayons de devenir la pierre angulaire du jeu vidéo est, en fin de compte, son manque de support, qui est un problème chronique depuis des années maintenant. Lorsque Nvidia a annoncé pour la première fois ses premiers GPU RTX et son logiciel RTX en 2018, il a également promis que le lancer de rayons arriverait à 21 titres existants et à venir. Sur ces 21, il n'a atteint que 9 de ces titres sous une forme ou une autre. Le lancer de rayons n'est même pas dans Coeur atomique, que Nvidia a fortement promu à partir de 2018.

À l'heure actuelle, même si vous disposez d'un GPU prenant en charge le lancer de rayons accéléré par le matériel, les performances peuvent ne pas être suffisamment bonnes pour justifier son activation. Cela ne veut pas dire que la technologie n'a pas d'avenir, mais ici et maintenant, le lancer de rayons est une fonctionnalité de niche, quelque part entre un gadget et la prochaine grande chose. Nous savons que cela peut rendre les scènes 3D superbes à en juger par les derniers films, mais cela nécessite que le lancer de rayons soit dans plus de jeux, et avoir des cartes graphiques plus rapides serait également une bonne chose.