الأخبار التكنولوجية والاستعراضات والنصائح!

لقد فحصنا Ray Tracing في الممارسة ، على سبيل المثال الرسومات Control و GeForce RTX 2080 Super

التحكم يستحق اهتمام اللاعبين ليس فقط لأنها لعبة رائعة. إنه أيضًا أحد أوائل المنتجات التي تستخدم فوائد تقنية Ray Tracing على الكمبيوتر.

لقد كان من دواعي سروري أن ألعب Control على بطاقة الرسومات الجديدة من Nvidia GeForce RTX 2080 Super ، مما يسمح لي بتيسير اللعب تمامًا بدقة 2560 × 1440 ، وتمكين التفاصيل القصوى وجميع ميزات الرسومات.

واحدة من تلك الأشياء الجيدة هي تقنية تتبع الأشعة راي. أقر بصراحة أنه في المرة الأولى التي سمعت فيها عن Ray Tracing ، لم أعتبره إنجازًا كبيرًا. من الناحية الفنية … Ray Tracing ليست إنجازًا كبيرًا ، لأنه يمكن بالفعل تحقيق الغالبية العظمى من الآثار باستخدام تقنيات أخرى. ومع ذلك ، بعد لعب Control ، يصعب علي العودة إلى الألعاب التي لا يقدمها Ray Tracing.

ما هو راي تتبع؟

أعطي صوتًا لزميلي الأكثر حكمة ماسيك غاييفسكي:

Ray-Tracing هي تقنية لتوليد الصور لا يمكن وصفها بأنها جديدة بأي طريقة. تم إنشاء المشهد الأول الذي تم عرضه بهذه الطريقة في عام 1982 باستخدام أحد أجهزة الكمبيوتر العملاقة في إحدى الجامعات اليابانية. تتبع الأشعة هو على الأرجح الطريقة الأكثر واقعية لتوليد عوالم افتراضية.

ويستخدم بالضبط نفس تقنية إدراك الواقع مثل دماغنا. لذلك يحلل أشعة الضوء التي تقع في العين البشرية أو الكاميرا الافتراضية. وبفضل هذا ، فإن اللعب الكامل للون والظلال والمزج بين الألوان ، الانعكاسات الصلبة والناعمة ، كل شيء يبدو أو يبدو كما لو كان حقًا. من المحتمل أن يثير الأشخاص الذين لديهم فكرة غامضة عن الفيزياء وعلوم الكمبيوتر حواجبهم في دهشة. ولكن بهذه الطريقة ، يقوم الكمبيوتر بمحاكاة أعمدة الضوء ، بما في ذلك انعكاسها على المواد ذات الخصائص الفيزيائية المختلفة؟ لا ، هذا غير ممكن حتى الآن. حتى GeForce RTX القوية مع النوى الإضافية التي تسرع عملية التحويل المرتبطة بتتبع الشعاع لا تفعل ذلك. ومع ذلك ، فهي قوية بالفعل بما يكفي لتكون قادرة على استخدام نسخة مبسطة من تتبع الأشعة.

وليس للمشهد بأكمله ، ولكن فقط لبعض عناصره.

ما الذي يعطينا تتبع الأشعة بالضبط اللاعبين؟ من الناحية الفنية ، في الواقع … لا شيء.

من الناحية النظرية ، لا توجد موانع لتقديم بعض المشهد الافتراضي بطريقة أخرى غير تتبع راي وتحقيق التأثير نفسه. ومع ذلك ، هذا لا يعني أن جميع عمليات البحث عن الأشعة هي وهمية للحصول على الكثير من المال من جيوبنا. كانت الكلمة الأساسية في الجملة السابقة من الناحية النظرية ، حيث تستخدم الألعاب الحديثة مجموعة متنوعة من الحيل لتصور chiaroscuro والألوان والانعكاسات والأفكار الانطباعية. Skyboxes وانعكاسات مساحة الشاشة والعديد من التقنيات الأخرى تجعل الألعاب تحاكي بشكل مقنع سلوك الضوء في العالم الافتراضي. ومع ذلك ، هذا هو كل الحيل.

مجموعة متنوعة من الحيل البرمجة التي يكون الوهم فعالاً حتى نلقي نظرة فاحصة عليها. بالإضافة إلى ذلك ، لتوفير موارد الكمبيوتر أو وحدة التحكم ، تستبدل محركات الألعاب ديناميكيًا الكائنات الافتراضية على الشاشة في مستويات مختلفة من التفاصيل. ليس من المنطقي تقديم البنية المعقدة لتاج الشجرة ، لأن هذا الركن وراء اللاعب ولا يراه. ولكن بعد كل شيء ، يمكن لهذه الشجرة أن تلقي بظلالها التي ستكون مرئية بالفعل على الشاشة. تتبع راي يحل العديد من المشاكل لمطوري اللعبة. بدلاً من تطوير آليات أكثر تجريدية لزيادة واقعية الرسومات ثلاثية الأبعاد ، فإنها ببساطة تحاكي الواقع. ليس عليهم أن يتساءلوا عما يجب أن يراه اللاعب عند النظر في المرآة الافتراضية وكيفية إنشائه. وسوف تفعل محرك اللعبة بالنسبة لهم. لا يزال يبدو وكأنه وهمية! يجب أن أدفع لجعله أسهل لشخص آخر؟

اللعبة ، مثل أي برنامج كمبيوتر ، يمكن أن يكون لها تعقيد معين. وكلما زاد عدد الاختراقات والخدع ، كلما كان البرنامج أقل استقرارًا ، زادت صعوبة الحفاظ عليه وتطويره ، وقبل كل شيء ، يكلف التطوير ساعات عمل قيمة للمبرمجين. لا أحد ينتظر هذا لحل مشكلة تكنولوجيا المعلومات ، مثل سلوك البرق أثناء تجمع ليلي في المطر. ستنطلق اللعبة خلال عامين ، إذا لم يقم المبرمج بحلها لمدة شهر ، فسنستخدم حلاً أقل جاذبية بصريًا.

لفهم الفوائد الضخمة المتمثلة في الانتقال إلى تكنولوجيا توليد صور أكثر حداثة ، ولكنها أكثر تطلبًا ، دعنا نعود في الزمن بمرور عقدين.

يخضع سوق الألعاب ، تمامًا مثل اليوم ، لنوع مطلق النار. ممثلها الرائد ومن ثم قدوة غير مسبوقة هو الموت. المعارضون في هذه اللعبة ليسوا كائنات ثلاثية الأبعاد. لجعل اللعبة تعمل على أجهزة الكمبيوتر في ذلك الوقت ، كان من الضروري تبسيط الواقع. يتم إنشاء الشياطين الشريرة مثل الصور النقطية. حتى الصور ثنائية الأبعاد التي يمكننا حتى إنشاء في الرسام. توفر هذه التقنية نتائج ممتازة وتتطلب أقل بكثير من المعدات. ومع ذلك ، فإن هذا يثير مشكلة: نظرًا لأن الوحش هو صورة ثنائية الأبعاد ، فهذا يعني أنه يجب على منشئ اللعبة إنشاء كل إطار من الرسوم المتحركة يدويًا. ثم كرر الإجراء لتوضيح الوحش من زاوية مختلفة. ثم تحت واحد آخر. والآخر. وبعد ذلك يطلق النار. وكيف يتم تشغيله.

هذا هو مقدار السخافة من العمل ، وهذا هو السبب في أن الأعداء في Doom يتحركون كما هو الحال في الرسوم المتحركة المتحركة. جلب الزلزال ثورة في الرماة. هذا ، ومع ذلك ، كان له ثمن: Doom عملت بشكل جيد على 386 المعالجات ، الزلزال يتطلب عدة أجيال من أحدث بنتيوم. المعارضون في الزلزال ، لولا دقة اللعبة نفسها ، لم يبدوا أفضل بكثير من أولئك الذين في دووم. ومع ذلك ، كانت مصنوعة من المضلعات ثلاثية الأبعاد بدلاً من الصور النقطية. وهذا يعني أن المطورين قد تم طردهم من الكثير من العمل. لقد قامت اللعبة بالفعل بمحاكاة كيف يبدو هذا الوحش من كل جانب ، من كل زاوية ، في أي إضاءة.

لقد مهد الزلزال الطريق للألعاب التي تبدو مثل هذا:

السيطرة على العلاج

من الناحية النظرية ، يمكن إنشاء التحكم بواسطة طريقة تذكرنا بأسلوب Doom. إن بناءها بهذه الطريقة قد يستغرق حوالي ثلاثة عقود لتحقيق دقة مماثلة في التصميم الجرافيكي. لذلك ، تتبع الشعاع هو ثورة للاعبين.

نحن في مرحلة مبكرة جدا من تطورها. يمكن مقارنة GeForce GTX تاريخياً بأول مسرعات ثلاثية الأبعاد مثل S3 Virge ، والتي أعفيت وحدة المعالجة المركزية قليلاً من توليد الرسومات. كان علينا أن نمر بعصر Voodoo Graphics و Riva TNT على طول الطريق للوصول أخيرًا إلى GeForce 256 ، أول بطاقة قادرة على تقديم جميع عناصر المشهد ثلاثي الأبعاد بمفردها. ومع ذلك ، هذا لا يعني أنك لا يجب أن تهتم به الآن.

ألقِ نظرة على المقالة بأكملها ولاحظ مقدار المكاسب التي حققها Control حتى بعد إضافة جزء بسيط للغاية من طريقة تتبع أشعة المشهد الافتراضي. Ray Tracing هي الكأس المقدسة لإشراك المهندسين ومصممي الغرافيك ثلاثي الأبعاد. منذ الآن ، توفر محاكاة المشهد بأشعة الضوء في هذه المرحلة نتائج مرئية في الرسوم التوضيحية ، ثم تخيل ما يمكن تحقيقه في غضون بضع سنوات ، باستخدام وحدات معالجة رسومات أفضل.

الآن وبعد أن عرفنا ما هي تقنية تتبع الأشعة من الجانب التقني ، دعونا نلقي نظرة على كيفية استخدام Control لها.

يجب أن يقال في البداية أن الاختلافات بين تشغيل Ray Tracing وإيقاف تشغيله ستكون غير مرئية تقريبًا على لقطات ثابتة. يكشف تتبع التتبع عن إمكاناته الحقيقية فقط في الحركة ، مما يؤدي إلى تغيير إضاءة المسرح بشكل ديناميكي.

يمكن ملاحظة ذلك على العرض التقديمي الرسمي لـ Nvidia ، حيث يمكنك أن ترى بوضوح كيف ينعش Ray Tracing المشهد. الرقصات الخفيفة ترقص على السطوح ، وتكون التوهجات أكثر طبيعية ، وتظهر الانعكاسات في الزجاج ، والتي لن تظهر في اللعبة بدون Ray Tracing:

لقد فحصنا Ray Tracing في الممارسة ، على سبيل المثال الرسومات Control و GeForce RTX 2080 Super 1 لقد فحصنا Ray Tracing في الممارسة ، على سبيل المثال الرسومات Control و GeForce RTX 2080 Super 2

ومع ذلك ، يمكن رؤية الاختلافات الدقيقة حتى في المشاهد الساكنة.

دعونا ننظر إلى الجدار على اليمين. هذا ما يبدو عليه Ray Tracing:

لقد فحصنا Ray Tracing في الممارسة ، على سبيل المثال الرسومات Control و GeForce RTX 2080 Super 3

وهكذا مع إيقاف:

لقد فحصنا Ray Tracing في الممارسة ، على سبيل المثال الرسومات Control و GeForce RTX 2080 Super 4

ستلاحظ العين المدربة على الفور أن الضوء الذي يسقط على الحائط من خلال المناور في السقف يبدو أكثر طبيعية مع تمكين تتبع الأشعة. يتم التأكيد بشكل أفضل على نسيج الألواح ، والظلال أكثر حيوية وأعمق.

وبالمثل فإن الضوء يأتي من الغرفة المضيئة إلى الغرفة غير المضاءة. بدون تتبع الحزمة ، تكون الحزمة ثابتة ولا تتغير بنية الأرضية:

لقد فحصنا Ray Tracing في الممارسة ، على سبيل المثال الرسومات Control و GeForce RTX 2080 Super 5

بعد تشغيل Ray Tracing على الأرض ، يمكنك رؤية انعكاس واضح من الغرفة التي يوجد بها مصدر الضوء. المرحلة يأخذ على الفور على عمق.

السيطرة على العلاج

ومن المثير للاهتمام ، أن Ray Tracing يتصرف في بعض الأحيان مثل عكس تقرير التنمية البشرية بالضبط. فرضية HDR هي الرؤية المثالية لكل من التفاصيل في الظل والأشعة السينية. هذا هو المشهد بدون تتبع راي:

لقد فحصنا Ray Tracing في الممارسة ، على سبيل المثال الرسومات Control و GeForce RTX 2080 Super 6

ومع تمكين تتبع الأشعة:

لقد فحصنا Ray Tracing في الممارسة ، على سبيل المثال الرسومات Control و GeForce RTX 2080 Super 7

في المشهد دون تتبع الأشعة ، نرى عناصر فردية من المصراع تحمي النافذة ، ونرى تفاصيل عن الزجاج القديم. ومع ذلك ، عندما نشغل Ray Tracing ، تختفي هذه التفاصيل: تمامًا كما لو كانت قد اختفت في الواقع إذا سقط مثل هذا الضوء الحاد من النافذة.

في حالة Control Ray Tracing ، يمكنك رؤية ذلك بوضوح في الانعكاسات. بغض النظر عن المشهد ، فإنهم يضيفون الواقعية إلى الرسومات ، مما يزيد من الشعور بالغمر. لا يبدو هذا الأمر سيئًا ، بدون التحكم في تتبع الأشعة ، على سبيل المثال ، لا يوجد شيء في هذا المشهد – فالضوء ديناميكي ، والظلال والأشعة السينية تتناقض بشكل جميل مع بعضها البعض ، لا يمكنك قول كلمة سيئة:

لقد فحصنا Ray Tracing في الممارسة ، على سبيل المثال الرسومات Control و GeForce RTX 2080 Super 8

ومع ذلك ، عندما نشغل Ray Tracing ، فجأة ، ليس فقط الجزء العلوي من المسرح مع الأشجار الكبيرة في الخلفية يعيش ، ولكن أيضًا في الجزء السفلي ، مع أرضية فيها انعكاس هذه الأشجار تلمع ، والتي بدون Ray Tracing.

السيطرة على العلاج

مثل لعبة تافه ، ولكن بفضل هذه التافهات ، فإن اللعب مع تمكين تتبع الأشعة هو تجربة رائعة.

هل نخسر الكثير من خلال لعب Control بدون Ray Tracing؟

حسنا ، أن نكون صادقين … لا.

إذا كنت تلعب Control على وحدة تحكم أو كمبيوتر شخصي مع جيل قديم من بطاقات الرسومات ، فلا يزال لديك شيء تندم عليه. تقدم اللعبة نفسها وفرة حقيقية من مشاعل وتأثيرات والألعاب النارية الرسومية. راي تتبع هو مجرد الجليد على الكعكة. مثلج لا يمكنك رؤيته في بعض الأحيان ، كما في هذا المشهد.

حصان مع صف يوضح لقطة الشاشة التي تم تمكين RT والتي تم تعطيلها:

السيطرة على العلاج

لقد فحصنا Ray Tracing في الممارسة ، على سبيل المثال الرسومات Control و GeForce RTX 2080 Super 9

لا يوجد فرق في مثل هذا المشهد. وحيث تكون الاختلافات – كما رأيت – دقيقة للغاية ، فإن هذا يرجع إلى حقيقة أن التحكم في الإصدار غير na-RTX لمحاكاة الانعكاسات خارج تقنية انعكاسات مساحة الشاشة يستخدم تقنية تتبع مخروط فوكسل. وهذا ليس سوى شكل بدائي للغاية من تتبع راي. لهذا السبب تبدو Control أيضًا جيدة جدًا بدون بطاقة رسومات RTX.

لذلك لا يمكنني القول أن Control هي لعبة تستحق تغيير بطاقة الرسومات إلى أخرى جديدة (على الرغم من أنها بالتأكيد لعبة يجب أن تلعبها بالتأكيد!). ومع ذلك ، بالنظر إلى حقيقة أن المزيد من الألعاب تظهر في الأفق والتي ستستخدم Ray Tracing بشكل أكثر اكتمالًا (Minecraft المحدث) ، يجب أن يكون شراء GPU من سلسلة Nvidia RTX مدرجًا في قائمة المشتريات المحتملة.

خاصةً إذا كنت تستخدم الكمبيوتر للعمل ، بالإضافة إلى اللعب. ولكن هذا هو موضوع لمواد منفصلة.

التعاون: ماسيج غاييفسكي