Path Tracing vs Ray Tracing dla efektów wizualnych w grach

Wybór między śledzeniem ścieżki a śledzeniem promieni stał się konieczną dyskusją na temat grafiki wśród entuzjastów gier. Obydwa oferują znaczący postęp w zakresie wierności wizualnej. Jednak ich działanie różni się od siebie. Zobaczmy, co jest lepsze pod względem grafiki w grach.

Co to jest śledzenie promieni?

Śledzenie promieni to jedna z bardziej wyrafinowanych technik renderowania stosowanych w grafice komputerowej w celu kontrolowania sposobu, w jaki światło pada na obiekt i wchodzi z nim w interakcję w wirtualnej konfiguracji. Różni się od tradycyjnych metod rasteryzacji (tłumaczenie matematycznych kształtów wektorowych na piksele) tym, że nie symuluje efektów świetlnych poprzez przybliżenia i skróty, aby zapewnić bardziej realistyczne przedstawienie światła i cieni.

Podstawowa idea polega na śledzeniu ścieżki poszczególnych promieni świetlnych podczas ich podróży przez scenę, interakcji z powierzchniami i tworzenia realistycznych efektów wizualnych. Promienie są śledzone z kamery (perspektywy widza) do scen, a ich interakcje z obiektami określają ostateczne kolory pikseli.

Kiedy patrzymy na to z perspektywy gry, poprawia ogólną jakość obrazu i wciągające wrażenia, ponieważ dokładnie symuluje efekty świetlne, w tym realistyczne odbicia, załamania i globalne oświetlenie. Dzięki tej technice możemy spodziewać się lepszego renderowania złożonych materiałów, takich jak szkło, metal i woda, co zwiększy poczucie realizmu.

Path Tracing vs Ray Tracing dla efektów wizualnych w grach

Każdy gracz pragnie osiągnąć grę, w której każde ustawienie, funkcja i ogólna estetyka są w najlepszym wydaniu. Wybór między śledzeniem promieni a śledzeniem ścieżki może utrudnić tę podróż. Jednak dokonanie właściwego wyboru może podnieść poziom wrażeń z gry, dodając dodatkową warstwę zanurzenia i rozkoszy wizualnej.

Zaczynając od realizmu i wierności wizualnej, śledzenie promieni oferuje realistyczne efekty świetlne, takie jak odbicia, załamania i dokładne cienie. Na przykład w grze wykorzystującej śledzenie promieni odbijające powierzchnie, takie jak woda lub szkło, dokładnie odzwierciedlałyby otaczające środowisko, a dynamiczne cienie byłyby rzucane realistycznie w oparciu o położenie źródeł światła, podczas gdy śledzenie ścieżki skutkowałoby bardziej realistycznymi efektami oświetlenia pośredniego. Na przykład w grze polegającej na śledzeniu ścieżki na kolor powierzchni wpływają nie tylko bezpośrednie źródła światła, ale także światło pośrednie odbijające się od innych powierzchni.

Biorąc pod uwagę wymagania obliczeniowe i wydajność, wybór pomiędzy nimi staje się zagadką. Śledzenie promieni jest znane z oświetlenia w czasie rzeczywistym, ponieważ podąża naturalną ścieżką światła w scenie; jest jednak dość obciążający sprzętowo, do tego stopnia, że ​​nawet zaawansowany sprzęt może mieć problemy z grami wykorzystującymi ray tracing. Z drugiej strony śledzenie ścieżki może również zapewnić lepiej wyglądającą grafikę kosztem mniejszego obciążenia sprzętu użytkownika.

Jest też druga strona tej dyskusji: czy w ogóle konieczne jest korzystanie z tych dwóch opcji, jak widać w przypadku Dziedzictwa Hogwartu, gdzie oświetlenie oparte na ray tracingu lub ścieżce w bardzo niewielkim stopniu wnosi do doświadczenia. Aby podjąć taką decyzję, konieczne jest sprawdzenie potencjału kart graficznych.

Czy gry wyglądają lepiej dzięki ray tracingowi?

Tak, gry mogą wyglądać znacznie lepiej dzięki ray tracingowi dzięki zaawansowanej technice renderowania i korzyściom, jakie ona przynosi. Śledzenie promieni może być dość trudne dla sprzętu; ma to jednak również swoje zalety. Część z nich to poprawiona jakość cieni, naturalnie wyglądające efekty świetlne itp. Ostatecznie to twórca decyduje czy to uwzględnić, czy nie.

Czy śledzenie promieni zwiększa FPS?

Tak, śledzenie promieni odgrywa bardzo dominującą rolę w wydajności urządzenia, ponieważ wymaga od systemu większej mocy obliczeniowej. Użytkownicy mogą zauważyć wyraźny spadek liczby klatek na sekundę, co czasami jest spadkiem w przypadku tak dobrej techniki, a użytkownicy mogą się tego spodziewać nawet przy użyciu wydajnego procesora graficznego.