felietony

Jak to działa? Raytracing i techniki oświetlenia globalnego

Czy nadchodzi nowa jakość?

36
1 maja 2018, 09:00 Piotr Gołąb

Wnioski na przyszłość

Rok 2018 stoi pod znakiem raytracingu. Nvidia zaprezentowała zestaw narzędzi Gameworks z algorytmami RTX, przygotowanych pod kątem nowej architektury Volta. Dzięki współpracy z Microsoftem nowe rozszerzenia będą dostępne w DirectX (DirectX Raytracing (DXR) API). Ale jak to ma się przełożyć na najnowsze gry? Czy raytracing nagle zacznie być w nich stosowany?

W formie szczątkowej – jak najbardziej. Już teraz są prowadzone prace nad nowymi produkcjami, które mają mieć elementy raytracingu, np. Metro Exodus.

Niestety, efekty pokazane w demie, które wykorzystuje raytracing, nie nastrajają pozytywnie. Model oświetlenia globalnego i poprawne fizycznie odbicia to tylko dwa efekty z szerokiej palety możliwości raytracingu. W demie widać, że do obliczeń użyto bardzo małej liczby promieni i że scena jest bardzo mocno odszumiana. To pokazuje, jak daleko jeszcze jesteśmy od pełnoprawnego raytracingu w grach. Pamiętajmy, że jedyną kartą graficzną, która w tym momencie obsługuje technikę RTX Nvidii, jest Titan V, a ten kosztuje 13 tys. zł.

W 2017 roku Richard Cameron z Nvidii w trakcie wywiadu powiedział, że fotorealistyczny raytracing na razie jest niemożliwy do osiągnięcia i że zapotrzebowanie na moc obliczeniową jest około 100 razy większe od obecnie dostępnej. Jak widać, miał sporo racji.

Z drugiej strony inżynierowie Nvidii mówią, że raytracing to przyszłość, i trudno się z nimi nie zgodzić, ponieważ obecnie wykorzystywane techniki rasteryzacji też mają swoje wady i ograniczenia. Możliwe więc, że już całkiem niedługo użycie raytracingu będzie po prostu koniecznością.

Pamiętajcie, że możecie dołączyć do burzliwej dyskusji w wątku na naszym forum dyskusyjnym. Nasi Czytelnicy poruszyli tam wiele dodatkowych zagadnień, które mogą przybliżyć ideę działania raytracingu.

Rzućcie też okiem na nasze pozostałe felietony, w których omawiamy szereg różnych kwestii, takich jak budowa procesora, architektura Nvidia Volta, wpływ działania pamięci na układy AMD Ryzen.

Strona:
hideoZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
hideo2018.05.01, 10:36
12#1
fajny dobry art, przyjemnie się czytało
Pawelek6Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Pawelek62018.05.01, 10:37
14#2
Pieśń przyszłości, ciekawostka nadal.
Do wyrenderowania dema na UE4 (to sławne z Gwiezdnych Wojen) potrzeba było aż cztery Volty i to do wygenerowania filmowych 24 kl./s w 1080p.
Edytowane przez autora (2018.05.01, 10:37)
StjepanZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Stjepan2018.05.01, 11:04
-8#3
100 razy więcej mocy obliczeniowej czyli jeszcze jakieś 10 lat rozwoju technologi, art bardzo dobry, pewnie za 20 lat RT to będzie norma w erze VR 240hz 7320p na dwoje oczu. :)
HΛЯPΛGŌNZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
HΛЯPΛGŌN2018.05.01, 11:16
-4#4
Gry z pełnym raytracingiem to coś za około 5-7 lat. W konsolach pewnie Playastation 6. Daleka droga jeszcze.
*Konto usunięte*2018.05.01, 11:30
-2#5
Może w kolejnej generacji konsol obliczenia gry będą wspomagane w wyspecjalizowanej chmurze.
iD4Ru73KZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 33%
iD4Ru73K2018.05.01, 12:27
19#6
Fajny bajer, marketingowcy mają pole do popisu by wzbić się na swoje wyżyny...

Nie twierdzę, że postęp technologiczny jest zły, on powinien trwać, zły jest tylko obrany kierunek. W grę się gra, bardzo często szybko i dynamicznie. Tego typu bajery są dobre w tech demach, benchmarkach i na statycznych obrazkach. Zmarnowane zasoby sprzętu...

W grach akcji, gdzie jesteśmy w ciągłym ruchu, mało kto zwraca uwagę na detale, bo ich po prostu nie widać. Wówczas połowa wszystkich hasełek technologicznych w języku angielskim zastosowana we współczesnej architekturze GPU nie ma żadnego znaczenia. Trzeba się zatrzymać, rozejrzeć, lizać każdy kąt. Raczej nie na tym polega granie.

To co zawsze rzuca się w oczy i sprawia, że nie da osiągąć się immersji to płytka fabuła, oklepany scenariusz, słaba fizyka, porażająca głupota AI, błędy, proste otoczenie i obiekty, brak interakcji, projekt lokacji i detali świata, tunelowe mapy i niewidzialne ściany.

Na to kasy, czasu, pomysłu, zasobów sprzętowych już nie ma...
DuchuZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Duchu2018.05.01, 12:28
-10#7
Fajny art.

Niestety to pieśń przyszłości a nV zamiast zajmować się pierdołami typu zdalne sterowanie VR pojazdami powinna dalej cisnąć techniki RTX.

(...)Niestety, efekty pokazane w demie, które wykorzystuje raytracing, nie nastrajają pozytywnie. (...)To pokazuje, jak daleko jeszcze jesteśmy od pełnoprawnego raytracingu w grach.

Kwintesencja całego zamieszania. licząc wg. nieśmiertelnego prawa moora za 3 lata będziemy mieli 4 krotny przyrost mocy obliczeniowej. Za 4,5 roku 8 krotny... Tylko czekać™

Pozdr.
HΛЯPΛGŌNZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
HΛЯPΛGŌN2018.05.01, 13:24
@ iD4Ru73k

Kierunek jest jak najbardziej dobry. To kolejny naturalny ruch po efektach 3Dfxa, obliczeń geometrycznych pierwszych GeForce, shaderów i programowalnych shaderów... itd Efekty Raytracingu to jest kolejny milowy krok w przybliżeniu sceny 3D do fotorealizmu. Nawet bardzo szybkiej grze akcji mimowolnie dostrzegamy różne drobne ulepszenia. Problemem raytracingu jest dzisiaj zapotrzebowanie na ogromną moc.
Luk4sZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Luk4s2018.05.01, 13:26
Do fotorealistycznej grafiki pełny RT wymaga dużej ilości próbek a to z kolei powoduje że nie ma możliwości czegoś takiego wyrenderować real-time. Nvidia przedstawiła półśrodek - zmniejszmy ilość próbek na tyle aby nasz najlepszy sprzęt podołał i dorzućmy postproces odszumiający. Wady widać w demie. W miejscach gdzie jest więcej przedmiotów, więcej interakcji w oświetleniu, jakość obrazu nie jest jednorodna - jeżeli postproces sobie nie radzi to po prostu brakuje tam więcej promieni. I być może to jest następny krok - adaptacyjny RT z podziałem na obszary, obiekty na scenie. Obecne modele oświetlenia też łączą w sobie różne techniki (jak wspomniał autor) - troche GI, troche statycznego oświetlenia, do tego efekty typu HBAO. Więc jeżeli RT ma się pojawić w grach na obecnym sprzęcie to na razie tylko w takiej formie, czyli łączony z innymi technikami oświetlenia.
iD4Ru73KZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 33%
iD4Ru73K2018.05.01, 13:46
14#10
Duchu @ 2018.05.01 12:28  Post: 1141557
Fajny art.

Niestety to pieśń przyszłości a nV zamiast zajmować się pierdołami typu zdalne sterowanie VR pojazdami powinna dalej cisnąć techniki RTX.

(...)Niestety, efekty pokazane w demie, które wykorzystuje raytracing, nie nastrajają pozytywnie. (...)To pokazuje, jak daleko jeszcze jesteśmy od pełnoprawnego raytracingu w grach.

Kwintesencja całego zamieszania. licząc wg. nieśmiertelnego prawa moora za 3 lata będziemy mieli 4 krotny przyrost mocy obliczeniowej. Za 4,5 roku 8 krotny... Tylko czekać™

Pozdr.


Buehehe, prawo Moora. Do Cię majówkowa fantazja poniosła... Posłużmy się papierową wydajnością GPU, base core:

Rok 2013:

780: 4 TFLOPS
780 Ti: 5 TFPLOPS

--

Rok 2014:

980: 4,6 TFLOPS
980 Ti: 5,6 TFLOPS

--

Rok 2016:

1080: 8,2 TFLOPS
1080Ti: 10,6 TFLOPS

W ciągu trzech lat papierowa wydajność GPU wzrosła 2x. W przypadku CPU jest jeszcze zabawniej. Prawo Moora dawno od dawna jest fikcją.

2080Ti i nie będzie 2x szybsze od 1080Ti. Wchodzimy mocno w okres nowych silników graficznych + 4K i zasoby pójdą na co innego.
Funkcja komentowania została wyłączona. Do dyskusji zapraszamy na forum.
3