Ray tracing to w dokładnym rozumieniu technika śledzenia promieni świetlnych w czasie rzeczywistym, która pierwszy raz ujrzała światło dzienne w 2018 roku. Wprowadzona wówczas technologia miała wyznaczyć nowy poziom grafiki w grach komputerowych na kolejne lata. Jednak nowatorskie rozwiązanie wymagało do działania solidnych podzespołów naszego sprzętu i mimo upływu lat sytuacja wciąż nie uległa znacznej poprawie.
Obecnie funkcja śledzenia promieni w wielu grach jest wciąż dostępna dla graczy wyposażonych w bardzo solidny komputer, jeśli oczywiście nie chcemy ściąć skutecznie liczby klatek na sekundę w ogrywanej produkcji. Aby zrozumieć, dlaczego ten graficzny dodatek jest taki wymagający, należy wpierw zagłębić się w samo jego działanie, a następnie odpowiedzieć sobie na pytanie, czy ray tracing jest w ogóle potrzebny?
Spis treści:
Funkcja ray tracingu ma za zadanie symulować pracę światła, żeby przybliżyć nas nieco do tego, co faktycznie widzimy w rzeczywistości. Technika ta, nim pojawiła się w grach, była już od dłuższego czasu stosowana w filmach, w których wykorzystywano grafikę 3D. Ray tracingu w branży kinowej używają oświetleniowcy, aby uzyskać cienie i odbicia, które są naturalnie dodawane w procesie renderowania.
W grach technika śledzenia promieni świetlnych po jej włączeniu nieprzerwanie wymaga od naszego układu graficznego wykonywania wielu skomplikowanych obliczeń. Oznacza to, że promienie są renderowane w czasie rzeczywistym, podczas gdy w filmach ray tracing jest prerenderowany. Ta „subtelna” różnica ma kolosalne znaczenie w kontekście wykorzystywania tej technologii w grach.
Efektów funkcji śledzenia promieni powinniśmy szukać w cieniach, lustrach, szybach oraz tafli wody. Zastosowanie tego rozwiązania ma na celu zapewnić realistyczniejszą oprawę graficzną w grach bez stosowania sztuczek i iluzji. W ramach poszukiwań ray tracingu w pierwszej kolejności udałam się do Night City. Koniec końców twórcy Cyberpunka 2077 chwalili się zaawansowanymi możliwościami ray tracingu.
Jak widać na załączonym wyżej obrazku, funkcja ray tracingu ustawiona na poziom „high” oferuje ostre i wyraźne odbicia neonowych napisów w kałuży. Jednak z nieznanych mi przyczyn pojawia się również glitch w postaci prostokątnego jasnego światła w miejscu, gdzie powinno znajdować się odbicie jednego z szyldów.
W przypadku wyłączenia techniki śledzenia promieni otrzymujemy mniej wyraźne odbicia, ale bez żadnych błędów graficznych, co ostatecznie moim zdaniem wypada nieco lepiej, ponieważ nie psuje to immersji. Jeśli jesteście ciekawi, jak ma się sprawa z cieniami, to już spieszę z odpowiedzią.
W tym przypadku sytuacja potrafi zaskoczyć. Z włączonym trybem ray tracingu cień obiektu jest mniej wyraźny niż przy ustawieniach graficznych z wyłączonym śledzeniem promieni. Nie potrafię znaleźć wytłumaczenia tego zjawiska. Kolejną produkcję wspierającą ray tracing postanowiłam przetestować na konsoli stacjonarnej.
Sytuacja ze śledzeniem promieni w Rise of the Ronin na PS5 wygląda bardzo źle, o czym świadczą rozpikselowane odbicia w tafli wody. Dodatkowo tryb RT pomija niektóre obiekty i nie odbija ich w powierzchni cieczy. Tryb graficzny z wyłączonym RT wypadł zwyczajnie lepiej bez porażających błędów. Po przygodach w Japonii postanowiłam udać się do odległej galaktyki, licząc na lepsze efekty.
Sytuacja w Star Wars Jedi: Survivor wygląda już znacznie lepiej względem poprzedniego tytułu. Jeśli zdecydujemy się skorzystać z opcji graficznej oferującej ray tracing, to możemy liczyć na niezłe efekty. Jak widać na załączonym wyżej obrazku, tryb śledzenia promieni zapewnił nam dobrze wyglądające odbicia pagórków w tafli wody. Niestety takimi obrazkami na PlayStation 5 możemy cieszyć się tylko w 30 klatkach na sekundę.
Ray tracing w zależności od gry może być mniej lub bardziej widoczny. Przykład wydanego w tym roku Rise of the Ronin pokazuje, że efekty pracy techniki śledzenia promieni nie zawsze są pozytywne. Cyberpunk 2077 zaoferował nam wyraźniejsze odbicia dostrzegalne w kałużach, ale niestety wraz z glitchami pojawiającymi się od czasu do czasu. Najnowsze przygody Cala Kestisa wypadły z tego testu najlepiej, ale także kosztem utraty sporej liczby klatek na sekundę.
Włączenie funkcji śledzenia promieni świetlnych w wielu grach kończy się wyraźnym spadkiem płynności rozgrywki, sięgającym aż 30 klatek na sekundę. Z pomocą przyjdą nam potencjalnie DLSS lub FSR, ale takie rozwiązania mogą się wiązać z utratą jakości oprawy graficznej, a to raczej mija się z celem uruchamiania trybu RT.
Problem ten tyczy się nawet najwydajniejszych obecnie kart graficznych, które bez pomocy DLSS 3 mają problem z uzyskaniem stabilnych 60 klatek z ray tracingiem w natywnym 4K. Najpotężniejszym GPU w momencie pisania tego tekstu jest RTX 4090, który potrafi uruchomić Cyberpunka 2077 z funkcją śledzenia promieni w natywnym 4K. Bez DLSS 3 uzyskamy wówczas średnio ok. 35-40 fps.
Sytuacja na konsolach stacjonarnych również nie prezentuje się kolorowo i nawet świeżo wydane PlayStation 5 Pro potrafi mieć problemy z udźwignięciem tej zaawansowanej techniki. Dobrym przykładem jest Alan Wake 2, który na najnowszym urządzeniu Sony oferuje rozgrywkę w 30 klatkach na sekundę z włączonym RT.
Symulacja ruchu promieni świetlnych wymaga bardzo wydajnego układu graficznego, który będzie w stanie udźwignąć wykonywanie tak ogromnej masy skomplikowanych obliczeń. Koniec końców próbujemy odwzorować prawa fizyki w realiach gier komputerowych, co wiąże się ze znacznym obciążeniem naszych kart, które zwyczajnie nie są w stanie zapewnić nam dobrej płynności z tą funkcją pracującą w tle.
Alternatywą dla techniki śledzenia promieni świetlnych mogą być rozwiązania takie jak: dynamiczne odbicia oraz okluzja otoczenia. Pierwsze z wymienionych zapewnia lustrzane i wodne odbicia. Natomiast druga funkcja stanowi metodę cieniowania, której celem jest uzyskanie realistyczniejszego wyglądu powierzchni modeli. Wymienione techniki mogą zaoferować świetne efekty, czego dowodem jest Nioh 2.
Wiele najnowszych gier mierzy się z dość dużymi problemami optymalizacyjnymi, a obecność trybu RT dokłada kolejnych komplikacji w aspekcie płynności rozgrywki. Jeśli ten problem nie zostanie rozwiązany, to gracze nieczęsto będą sięgać po tryb śledzenia promieni. Aktualnie ów graficzny dodatek jest wciąż zbyt zasobożerny dla naszych gamingowych urządzeń.
Mogą Cię zainteresować:
