Hogy mennyire szélsebesen repül az idő, azt remekül mutatja, hogy idén már nyolc éve lesz, hogy az Nvidia bemutatta a GeForce RTX 2000-es szériát. Ez korszakalkotó, jelentős lépés volt a videokártyák történelmében, ugyanis ezzel a generációval nyitották meg a kaput a valósidejű sugárkövetés előtt a videojátékok világában. A korábbi GPU-k ugyanis még messze nem rendelkeztek olyan számítási kapacitással, amely lehetővé tette volna ennek a technológiának a videojátékokban való érdemi használatát.
Path tracing és DLSS 4.5
Az Nvidia azóta is a ray tracing egyik úttörőjének számít, a technológia pedig lassan eljut oda, hogy éppolyan hétköznapinak számítson, mint az élsimítás vagy a 4K-s felbontás. Ezt is megéltük, persze ehhez azért erősen javallott egy erősebb GeForce RTX 40-es vagy 50-es kártya. Az Nvidia jelentős erőforrásokat fordít az innovációra is, az aktuális újításokat pedig nem győzi a felhasználók és játékosok arcába tolni.
Az utóbbi időben megszaporodtak az olyan videók a gyártó YouTube-csatornáján, amelyen a DLSS 4.5 mellett a path tracing előnyeit igyekeznek reklámozni. Ehhez pedig olyan játékokat vettek elő, mint a Resident Evil Requiem, a The Dark Pictures Anthology: Directive 8020, a Sea of Remnants, a Tides of Annihilation, a Control Resonant vagy a 007: First Light. E játékok mindegyike támogatja mind a DLSS 4.5-öt, mind pedig a path tracinget.
De miről is van szó pontosan?
Mit érdemes tudni erről a technológiáról? Van-e valóban akkora jelentősége, nyújt-e akkora vizuális különbséget, hogy akár a VGA-nk lecserélésére sarkalljon? A path tracing tulajdonképpen egy fizikai alapú renderelési eljárás, mondhatjuk, hogy a ray tracing magasabb szintű modellje. Elsődleges célja, hogy a lehető leghitelesebben szimulálja le a fény viselkedését. Ebbe beletartozik a fotonok visszaverődésétől kezdve, a fény elnyelésén keresztül, a szóródáson át egészen a tükröződésig minden. A lényeg, hogy a rendszer nem előre definiált módszerekkel rajzolja ki a fényt a képernyőre, hanem statisztikai mintavételezéssel számolja ki, milyen színű és mennyiségű fény jut vissza a kamerába. A játékos szemszögéből ez azt jelenti, hogy a világítás, az árnyékok, a tükröződések és az anyagok viselkedése sokkal közelebb kerül a valósághoz, mint bármely korábbi technikával.
A rendszer minden pixelből több sugarat indít meg, amelyek a különböző felületeken többszörösen visszaverődnek, egy részük elnyelődik, más részük szóródik vagy megtörik (mindez annak függvényében, hogy milyen tulajdonságú anyagoknak ütközött a sugár), mielőtt eljutnának a kamerába. Mivel mindezt valós időben számolják az erre dedikált grafikus magok (RT magok), és ezek kapacitása azért továbbra is igen véges, ezért csak néhány ilyen sugárról lehet beszélni jelenleg.
Összehasonlításképp, a filmes VFX-stúdiók esetenként akár több ezer ilyen sugárral is dolgozhatnak, ám ott nem kell valós időben számolni ezek viselkedését, így az ott kapott végeredményt össze sem lehet hasonlítani egy videojáték valósidejű effektjével. Éppen azért, mert csak kevés sugárból származó adat születik, így a végeredmény zajos lenne. Itt lépnek a képbe a különféle AI-alapú technológiák, mint az Nvidia OptiX, amelyekért a tensor magok felelnek. Ezek tisztítják, simítják ki a képet, amely végül megjelenik a képernyőn.
A rendszer legnagyobb előnye, hogy minden korábbi technológiánál valóságosabb fény-árnyék effekteket, tükröződéseket és fénytöréseket képes megjeleníteni. Sokat dob a látványon, hogy a fény nem csak meghatározott forrásokból származik, hanem a tereptárgyak is különböző mértékben visszaverik azt. Emellett fejlesztői oldalról is nagyságrendekkel könnyebb a használata, mint a korábbi mesterséges eszközökön alapuló rendszereké. Nincs ugyanis szükség shadowmapre, light probe-okra, sem beégetett lightmapekre. Az adott jelenet teljes bevilágításáért ugyanazon fizikai modell felel.
Ahogy azt már korábban is írtuk, tulajdonképpen a path tracing egy magasabb szintű sugárkövetési modell. A path tracing alapvető előnye a ray tracinggel szemben, hogy a fény útja utóbbinál előre meg van határozva, míg előbbinél véletlenszerű. A ray tracing csak részleges globális megvilágításra képes, a path tracing viszont a teljes jelenet globális megvilágítására.
Hátránya viszont, hogy a nagyobb zaj miatt utólagos módosításokra van szükség, a számítási kapacitása nagyságrendekkel magasabb, így a rendszer is lassabb. Illetve ebből következően a patch tracing jelenleg csak a csúcshardvereken tud igazán jól teljesíteni, míg a ray tracing ma már sokkal szélesebb körben elérhető.
Egyértelmű, hogy a path tracing a következő években folyamatos fejlődésen megy majd át, ahogy a kiszolgáló hardverkörnyezet is. Így, ami ma még elérhetetlennek megoldásnak számít, az akár néhány éven belül teljesen megszokott lesz a játékokban. Hogy mi, játékosok ezzel valójában mennyit nyerünk és azt milyen áron, az már más kérdés. Sokan vannak, akik szerint egyszerű parasztvakítás, a klasszikus technológiákkal is közel hasonlóan szép grafikát lehet letenni az asztalra, így egyszerűen nem éri meg azt a rengeteg pénzt, amibe az ehhez szükséges csúcshardverek kerülnek. Ez persze csak részben igaz, de valóban vannak játékok, amely mindenféle sugárkövetés nélkül is tökélyre csiszolt vizuális élményt nyújtanak. Ugyanakkor a haladásnak nem szabad az útjába állni, legfeljebb türelmesnek kell lenni vele, hogy eljusson arra a szintre, hogy ne csak az úrigyerekek játéka legyen, hanem széles körben is elérhető. Ettől pedig egyáltalán nem vagyunk már messze.
