تکنولوژی Ray Tracing چیست و چرا باید برای ظهور آن خوشحال باشیم؟

مدت‌هاست که کیفیت بصری بازی‌های ویدیویی به حد مناسبی رسیده است و شرکت‌های میلیارد دلاری دنیا، به دنبال راهی جدید برای بهبود کیفیت خروجی بازی‌هایشان هستند. حال به نظر می‌رسد که این راه پیدا شده و از آن با عنوان تکنولوژی Ray Tracing یاد می‌شود. حال این Ray Tracing چیست و کدام بازی ها از Ray Tracing پشتیبانی می‌کنند؟‌

در اواسط سال ۲۰۱۸، شاهد معرفی کارت گرافیک‌های جدید شرکت Nvidia با معماری جدید Turing بودیم. کارت گرافیک‌های RTX 2080 و RTX 2070 از نام گذاری همیشگی شرکت انویدیا پیروی نمی‌کردند و به جای کلمه GTX، کلمه RTX در ابتدای نام آن‌ها نقش بسته بود. شرکت انویدیا در پاسخ به این تغییر استراتژی، از تکنولوژی رندر جدیدی به نام Ray Tracing پرده برداشت که قرار است دنیای بازی‌های ویدیوی را متحول کند.

خب حالا این سوال پیش می‌آید که «Ray Tracing چیست»؟

تکنولوژی Ray Tracing به فناوری خاصی الطاق می‌شود که با استفاده از آن می‌توان پرتوهای نور در یک صحنه را کنترل کرده و سایه و بازتاب نوری کاملا واقعی را به دست آورد. تا پیش از معرفی کارت گرافیک‌های جدید Nvidia، از این تکنولوژی در صحنه‌های CG فیلم‌های سینمایی استفاده می‌شد و برای پردازش و رندر آن، نیاز به سیستم های بسیار قدرتمندی بود که شرکت انویدیا موفق شد تا این روند را تغییر دهد.

یکی از مشکلاتی که در حال حاضر در زمینه Ray Tracing وجود دارد، مربوط به کمبود سخت‌افزار مناسب برای اجرای این فرآیند است. در حقیقت این فناوری، تک تک پرتوهای نور خارج شده از منبع را بررسی کرده و هرکدام از آن‌ها را با توجه به موقعیت فعلی کاربر، آدرس دهی می‌کند. برای مثال تصور کنید که در وسط یک دشت ایستاده‌اید. حال اگر خورشیدی درون این سکانس وجود داشته باشد، تمامی پرتوهای نور خروجی از آن خورشید و بازتاب آن بر روی تمامی المان‌های محیط توسط تکنیک Ray Tracing بررسی شده تا کیفیت خروجی بسیار بهتری را ارائه دهد. با این حال کارت گرافیکی که پیش از این تنها مجبور به نشان دادن یک پرتوی ثابت بوده، حالا باید هزاران پرتوی مختلف را بررسی کرده و نتیجه خروجی هرکدام را پردازش کند. 

همین موضوع و محدودیت‌های سخت افزاری باعث شده که پیشرفت این تکنولوژی به کندی رخ بدهد. البته شرکت مایکروسافت و سونی با تایید حضور این قابلیت در کنسول‌های نسل بعدی، کمک شایانی به پیشرفت تکنولوژی Ray Tracing و استفاده گسترده آن در صنعت بازی‌های ویدیویی خواهند کرد. 

در این ویدیو یک نسخه Demo از این فناوری در ساخته جدید استودیوی Remedy را مشاهده می‌کنید:‌

Ray Tracing یک قابلیت سخت افزاری است یا نرم افزاری؟

در حقیقت بسیاری از افراد به اشتباه تصور می‌کنند که برای تجربه Ray Tracing، حتما باید یکی از کارت گرافیک‌های شرکت nVidia را داشته باشید. این موضوع اشتباه است چرا که اساسا این تکنولوژی نوظهور، یک تکنیک ساده رندرینگ تصویر است که مدت‌هاست نمونه‌های مشابه آن در سینما وجود دارد. اما از آن‌جایی که Ray Tracing نیاز به قدرت پردازشی بسیار زیادی دارد، در حال حاضر بهترین انتخاب ( نه تنها انتخاب) برای استفاده از این قابلیت، داشتن کارت گرافیک‌های بالارده شرکت nVidia است.

مدت‌هاست که پیشرفت نورپردازی در بازی‌های مختلف را شاهد هستیم و این موضوع هیچ زمانی به Ray Tracing ارتباطی نداشته است. اصولا این تکنولوژی قرار نیست که نحوه نورپردازی یک سکانس را بهتر کند، بلکه قرار است برخورد نور با محیط و نحوه بازتاب آن را بهبود بخشد. در حقیقت اگر نور خورشید بازی به سطح آب برخورد کند، در اینجا Ray Tracing وارد عمل شده و تمامی پرتوهای برخورد کرده و بازتاب شده از آن سطح را پردازش می‌کند تا نتیجه نهایی، به واقعیت نزدیک‌تر باشد. در حقیقت اگر بخواهیم این تکنولوژی را به زبان ساده توضیح بدهیم، Ray Tracing تکنیک رندر تصویری است که بازتاب نور در بازی‌های ویدیویی را به واقعیت نزدیک می‌کند.

کدام بازی ها از Ray Tracing پشتیبانی می‌کنند؟‌

بازی Battlefield V: تمامی بازتاب های این بازی با استفاده از Ray Tracing بهینه سازی شده اند. در صورتی که از کارت‌ گرافیک‌های RTX استفاده نمی‌کنید، بهتر است این قابلیت را خاموش کنید، چرا که باعث افت‌فریم شدید بازی روی کارت گرافیک‌های ضعیف‌تر می‌شود.

بازی Metro Exodus: تقریبا تمام پرتوهای دنیای بازی توسط Ray Tracing بهینه شده‌اند. 

بازی Shadow of Tomb Raider: تنها سایه‌های بازی بهینه شده‌اند.

بازی Stay in The Light:  تمام پرتوهای بازی توسط این فناوری بهینه‌سازی شده‌اند.

بازی Quake II RTX: این نسخه خاص از بازی Quake، از ابتدا با در نظر گرفتن فناوری Ray Tracing ساخته شده است.

بازی Call of Duty Modern Warfare: در حال حاضر پرتوهای منبع نور با استفاده از این قابلیت بهینه سازی شده و توسعه دهندگان اطمینان داده‌اند که در طی بروزرسانی‌های بعدی، تمام قسمت‌های بازی با استفاده از این قابلیت بهینه خواهد شد

بازی Control: در حال حاضر بهترین نمونه از Ray Tracing را می‌توانید در این بازی مشاهده کنید. حتی شرکت nVidia نیز برای نشان دادن قدرت کارت گرافیک‌هایش، از ویدیوهای این بازی استفاده می‌کند.

همانطور که می‌بینید، ما ابتدای ظهور این تکنولوژی حضور داریم و بازی‌های چندانی از این قابلیت بهره نمی‌برند. اما از این شرایط به زودی تغییر می‌کند، چرا که کنسول‌های نسل نهم سونی و مایکروسافت مجهز به کارت گرافیک‌های پشتیبانی کننده از Ray Tracing بوده و توسعه دهندگان به ناچار، مجبور به استفاده از آن خواهند بود.

کارت گرافیک‌های Ray Tracing: 

در حال حاضر این بازار در قبضه شرکت nVidia بوده و برای دیدن کارت گرافیک‌های AMD قادر به پردازش این فناوری، باید تا اواسط سال ۲۰۲۰ منتظر بمانید. کارت گرافیک‌هایی که از این تکنولوژی پشتیبانی می‌کنند، تنها محدود به همین چند مدل ذکر شده هستند:‌

• Nvidia GeForce RTX 2060 | 30 RT cores | 6GB GDDR6 
• Nvidia GeForce RTX 2060 Super | 34 RT cores | 8GB GDDR6 
• Nvidia GeForce RTX 2070 | 36 RT cores | 8 GB GDDR6 
• Nvidia GeForce RTX 2070 Super | 40 RT cores | 8GB GDDR6
• Nvidia GeForce RTX 2080 | 46 RT cores | 8GB GDDR6  
• Nvidia GeForce RTX 2080 Super | 48 RT cores | 8GB GDDR6 
• Nvidia GeForce RTX 2080 Ti | 68 RT cores | 11GB GDDR6 
• Nvidia Titan RTX | 72 RT cores | 24GB GDDR6 

نظر شما درباره این فناوری نوظهور چیست ؟ آیا تا به حال موفق به تجربه آن شده‌اید؟

آیا برای تهیه یک سیستم گیمینگ به راهنمای خرید کامپیوتر نیاز دارید؟ به لینک مشخص شده بروید تا هر چه نیاز دارید را پیدا کنید و یک خرید هدفمند و به‌صرفه داشته باشید.