از زمان عرضه Nvidia Turing در Gamescome 2018 بحث در مورد ری تریسینگ (Ray Tracing) داغ شد. این فناوری رندرینگ جدید، بهترین تکنولوژی گرافیکی حال حاضر است. با تولید کارت گرافیک‌های غولی مانند Nvidia GeForce RTX 2080 این قابلیت را در بهترین و جدیدترین سیستم‌های گیمینگ دنیا مشاهده کردیم. ری تریسینگ یکی از بزرگ‌ترین پیشرفت‌ها در تکنولوژی کارت گرافیک (به خصوص گیمینگ) در سال‌های اخیر بوده است.

Ray Tracing یک روش پیشرفته برای رندرکردن (Rendering) نور و سایه‌ها در یک صحنه است. فیلم‌ها و سریال‌ها نیز از همین متد برای ساخت صحنه‌های CG فوق‌العاده استفاده می‌کنند. در این مطلب با تکنولوژی ری تریسینگ و شرایط کاربرد آن آشنا می‌شویم و برخی از بازی‌ها را که با استفاده از این فناوری ساخته شده‌اند، به شما معرفی خواهیم کرد.

Ray Tracing یک روش پیشرفته برای رندرکردن
Ray Tracing یک روش پیشرفته برای رندرکردن

ری تریسینگ چیست؟

ری تریسینگ در واقع یک تکنیک رندرینگ جدید است که با استفاده از آن می‌توان افکت‌های نوری واقعی تولید کرد. در واقع این تکنولوژی الگوریتم مسیرهای نور را شناسایی می‌کند و نوع و عمق سایه و میزان انعکاس را هنگام برخورد با یک شی محاسبه می‌کند.

سال‌ها است که پیشرفت افکت‌های نوری را در بازی‌های مختلف می‌بینیم اما Ray Tracing در حقیقت به خود نور ربط ندارد؛ بلکه هدف اصلی آن نشان دادن واکنش اجزای محیط نسبت به نور تابیده شده است. ری تریسینگ علاوه بر تولید سایه‌ها و انعکاس‌های واقعی، باعث می‌شود تا نوع شکست و پراکندگی نور تا حد زیادی شبیه به دنیای واقعی باشد. الگوریتم این تکنولوژی، مکان تابیده شدن نور را تشخیص می‌دهد و مانند چشم انسان قدرت تشخیص سایه، بازتاب و شکست نور را دارد. نحوه تابیده شدن نور بر روی اجسام و همچنین بر روی مشاهده رنگ‌ها توسط شما نیز تاثیرگذار است.

اگر کامپیوتری با سیستم مناسب در اختیار داشته باشیم که قدرت کافی برای اجرای Ray Tracing را داشته باشد، می‌توانیم با این تکنولوژی تصاویر CG تولید کنیم که نتوان تفاوت آن‌ها را با تصاویر واقعی تشخیص دارد. اما مشکلی که این‌جا وجود دارد این است که حتی ابرکامپیوترهای گیمینگ هم نیاز به پردازش بار سنگین GPU دارند؛ چه برسد به کنسول‌های گیمینگ خانگی مانند PS5 و Xbox Series X.

در چه شرایطی از Ray Tracing استفاده می‌شود؟

علاوه بر استفاده این فناوری در دنیای گیمینگ، هنگام ساخت و تولید تصاویر گرافیکی کامپیوتری برای فیلم‌ها و سریال‌های تلویزیونی نیز می‌توان از نهایت پتانسیل ری تریسینگ استفاده کرد. چرا که استودیوهای فیلمسازی می‌توانند از کل قدرت یک سرور بزرگ (Cloud Computing) برای ایجاد چنین تصاویری استفاده کنند. حتی با چنین شرایطی، کار رندرینگ ساعت‌ها طول می‌کشد و پروسه زمان‌بری است.

به کارگیری Ray Tracing در صنعت گیمینگ به این روش کاری بسیار هزینه‌بر است و انرژی زیادی صرف آن می‌شود. پیش از این، بازی‌ها را با شطرنجی سازی (Rasterization) می‌ساختند. پروسه رندرینگ گرافیکی با شطرنجی‌سازی بسیار سریع‌تر صورت می‌گیرد. شطرنجی‌سازی گرافیک سه‌بعدی را به پیکس‌های دوبعدی تبدیل می‌کند اما برای تولید سایه‌های واقعی نیاز به سایه‌زنی دارد.

در حال حاضر بسیاری از توسعه‌دهندگان به‌جای استفاده از ری تریسینگ واقعی، از این فناوری در کارت گرافیک‌های پیشرفته Nvidia استفاده می‌کنند. شطرنجی‌سازی جزء اساسی و حیاتی بعضی از بازی‌ها است. دست کم تا زمانی که بتوان به طور مناسبی از ری تریسینگ برای رندرکردن سایه‌ها و انعکاس‌های داخل بازی‌های مختلف استفاده کرد.

ری تریسینگ
ری تریسینگ

بازی‌های ری تریسینگ

با این وجود که نتیجه کار Ray Tracing هنوز به حد راضی کننده خود نرسیده است، اما قطعا چنین پیشرفتی در تکنولوژی رندرینگ در نهایت، باعث تولید افکت‌های ابرواقعی و جذاب در بازی‌های آینده خواهد شد. قطعا تفاوت ری تریسینگ (RT) را در بعضی بازی‌ها خواهیم دید. RT هنوز در ابتدای مسیر خود است.

در حال حاضر تنها 5 بازی و چند عنوان بزرگ AAA (بازی‌های پرخرج و پرفروش) از تکنولوژی جدید رندرینگ Nvidia بهره‌مند هستند. با این حال، از آنجایی که Ray Tracing یک تکنولوژی داغ و جدید است، قطعا در سال‌های آینده شاهد بازی‌های RT شده بیشتری خواهیم بود. همچنین اگر PS5 و Xbox Project Scarlett از بازی‌های RT شده حمایت خوبی بکنند، می‌توان انتظار داشت که این بازی‌ها برای PC هم منتشر شوند. در این بخش به برخی از بازی‌های RT شده اشاره کرده‌ایم:

  • Battlefield V – انعکاس نوری Ray Tracing شده
  • Metro Exodus – نورپردازی کلی با ری تریسینگ انجام شده
  • Shadow of the Tomb Raider – سایه‌ها ری تریسینگ شده
  • Stay in the Light – نورپردازی کلی و انعکاس نوری RT شده
  • Cyberpunk 2077 – نورپردازی، سایه‌ها و انعکاس نوری RT شده
  • Control – نورپردازی، سایه‌ها و انعکاس نوری RT شده‌اند
  • Wolfenstein Youngblood – انعکاس‌های نوری RT شده‌اند
  • Watch Dogs Legion – انعکاس‌های نوری RT شده‌اند
  • Minecraft – در آپدیت جدید پرتوهای نوری RT شده
  • Synched: Off Planet – انعکاس‌های نوری و سایه‌ها RT شده‌اند

کارت گرافیک‌هایی که از این فناوری پشتیبانی می‌کنند

تا سال 2019 فقط کارت گرافیک‌های Nvidia از قابلیت جدید ری تریسینگ پشتیبانی می‌کردند. AMD نیز اعلام کرده که قرار است این تکنولوژی را در کارت گرافیک‌های بعدی خود پیاده کند. اگر خواهان ری تریسینگ واقعی هستید، کارت گرافیک Nvidia GeForce RTX 2060 را بخرید. همچنین اگر بودجه کافی دارید و قصد دارید از نهایت میزان Ray Tracing استفاده کنید، بهتر است کارت گرافیک Nvidia GeForce RTX 2080 Ti را بخرید. همچنین تعدادی از کارت گرافیک‌های دارای RT را در این بخش به شما معرفی کرده‌ایم:

  • Nivida GeForce RTX 2060 | 30 RT cores | 6GB GDDR6
  • Nivida GeForce RTX 2070 | 36 RT cores | 8 GB GDDR6
  • Nivida GeForce RTX 2070 Super | 40 RT cores | 8GB GDDR6
  • Nivida GeForce RTX 2080 Super | 48 RT cores | 8GB GDDR6
  • Nivida GeForce RTX 2080 Ti | 68 RT cores | 11GB GDDR6
Ray Tracing
Ray Tracing

ری تریسینگ جلوه‌های بصری بازی را به شدت ارتقا می‌دهد

می‌توانیم به راحتی بگوییم که با فعال کردن قابلیت ری تریسینگ، افکت‌ها و جلوه‌های بصری بازی‌ها به طرز قابل توجهی ارتقا و افزایش کیفیت پیدا خواهند کرد. البته هنگام استفاده از این قابلیت، باید انتظار افت فریم شدیدی را نیز داشت. برخی بازی‌ها برای کاهش اندک رزولوشن و افزایش fps تکنولوژی‌ای به نام DLSS دارند که با استفاده از هوش مصنوعی، رزولوشن را کمی کاهش می‌دهد و fps بیشتری را به بازی می‌دهد. در نتیجه، اگر به دنبال ری تریسینگ هستید، معمولا باید از خیر رزولوشن‌های خیلی بالا بگذرید. اگر می‌خواهید بازی‌ها را با RT با کیفیت 4K اجرا کنید، حداقل به کارت گرافیک Ti 2080 نیاز خواهید داشت. در این مطلب با تکنولوژی ری تریسینگ به طور کامل آشنا شدیم و موارد کاربرد از این تکنولوژی و بازی‌هایی که از آن کمک گرفته‌اند را به شما معرفی کردیم. اگر به این سبک مقالات علاقه مند هستید می توانید مقاله”دانستنیهای گیمینگ؛ حقایق جذاب صنعت بازی” را در بلاگ آی گیم نیز مطالعه کنید.