Işın izleme, ışığın gerçek hayatta çalışma şeklini simüle eden gelişmiş bir bilgisayar grafiği biçimidir. Gerçekten fotogerçekçi görünen bilgisayar grafikleri oluşturabilir.
Geçmişte ışın izleme, Hollywood CG filmleri gibi büyük bilgisayar grafikleri projeleriyle sınırlıydı. Şimdi PC oyunlarında ve yakında yeni nesil oyun konsollarında bulundu.
Bunun neden bu kadar çok insanın heyecanlandığını anlamak için, ışın izlemeli grafikleri şimdiye kadar kullanılan ana akım grafik oluşturma yöntemiyle karşılaştırmamız gerekiyor. : rasterleştirme.
Rasterleştirme ve Işını İzleme
Modern gerçek zamanlı bilgisayar grafikleri harika görünüyor! Yirmi ya da otuz yıl önceki temel 3D grafiklerle ilgisi olduğunu hayal etmek zor. Gerçek şu ki, Playstation 1 ve mevcut Playstation 4 gibi bir konsol, 3D grafikleri oluşturmak ve daha sonra 2D ekranınıza koymak için aynı temel yöntemi kullanıyor.
Bu, pikselleştirme. “Raster”, tam olarak ekranınızın görüntülediği piksel ızgarası olarak gösterilen bir görüntüdür. Rasterleştirme, 3B sahneyi ekrandaki 2B görüntüye dönüştürme işlemidir.
Bunun yapılması gerekiyor, çünkü 3D sahne 3D. Derinliği vardır, böylece sanal nesneler birbirini geçebilir ve herhangi bir açıdan bakılabilir. Rasterleştirme sürecinde, bilgisayar ekranınız temel olarak 3B dünyaya açılan bir pencere olsaydı o sahnenin nasıl görüneceğini bulmalıdır.
Gerçek hayatta bir sahnenin dokusu ve aydınlatma, şekil, derinlik ve boyut. Işığın simülasyonu geleneksel olarak herhangi bir ev bilgisayarının yapabileceğinden daha fazla bilgisayar gücü aldığından, programcılar bu rasterleştirme işlemini kullanarak gerçek ışığa, renge ve dokuya yakın görünen bir şey oluşturmak için hileler ve kısayollar oluşturdular.
Ray izleme bir bakıma çok daha basittir. Gerçek ışık yanılsamasını yaratmak için uzun bir numara listesi kullanmak yerine, gerçek ışığı taklit eder. Şimdi bilgisayar ekranınızın “penceresinden” görülen sahnenin nasıl görüneceğini anlaması gerektiğinde, sadece ışın izleme simülasyonunu çalıştırıyor ve hepsi çalışıyor.
Gerçek dünyada, gözünüze giren ışık ışınları, retinalarınıza ulaşmadan önce baktığınız her şeyi sektirmiştir. Işın izleme aynı sonucu daha verimli bir şekilde elde eder. Bunu, “kameradan” simüle edilmiş “ışık ışınları” çekerek ve sanal sahnenin etrafında zıplamasına izin vererek, renk ve parlaklık bilgilerini yoldan alarak yapar. Ekranınız sanal gözü temsil eder, bu yüzden gerçekten gerçekçi bir sanal dünya görürsünüz.
Işın izleme kullanarak tek bir teknik, bir sahnenin gerçek gibi görünen nesneleri, yansımaları, gölgeleri ve diğer öğelerini oluşturur. Bu gerçekçilik, simülasyonun sonucu olarak doğal olarak gerçekleşir, hile veya kısayol gerekmez!
Işın İzlemeyi Nerede Deneyimleyeceksiniz
Işın izlemeyi görmek istiyorsanız eylemde, tek yapmanız gereken bilgisayar tarafından oluşturulan grafikler kullanan herhangi bir modern filmi izlemek. Oyuncak Hikayesi 4 gibi bir CG filmi izlerseniz, gördüğünüz her şey bir ışın izleme ürünüdür.
Işın iziyle etkileşimli bir dünyayı keşfetmek istiyorsanız, şu anda şehirde yalnızca bir oyun var. Bu teknolojiyi destekleyen video oyunları ve uygulamalarla birlikte RTX serisi Nvidia GPU'lar. RTX olmayan donanımlarla bazı ışın izleme uygulamalarını çalıştırabilirsiniz, ancak iyi bir performans elde edemezsiniz. RTX donanımını gösteren en iyi oyunlar ile ilgili makalemize göz atmayı unutmayın.
Sorun RTX donanımının hala oldukça pahalı olması. Ancak, gelecek nesil video oyun konsolları bir tür ışın izleme desteğine sahiptir. Bu, ana oyun dünyasının ışın izlemeyi bir sonraki büyük oyun teknolojisine dönüştürmesine yardımcı olabileceği anlamına geliyor. Yine de, ışın izlemeyi gerçek zamanlı olarak yapmak çok zorsa, bu yeni GPU'lar bunu nasıl yönetir?
Gerçek Zamanlı Ray İzlemesi Nasıl Elde Edilir?
Herhangi bir bilgisayar ışın izlemeyi kullanarak bir 3B sahne oluşturabilir. 3D render paketleri ile çalışanlar bunu yıllardır yapıyor. Herhangi bir modern CPU, sahnenin etrafındaki ışık yolunu izlemek için gereken gerçek hesaplamaları yapabilir.
Bununla birlikte, modern CPU'lar ve GPU'lar, bu sayıları gerçek zamanlı bir görüntü oluşturacak kadar çabuk kıramazlar. Örneğin, Monsters Inc veya Toy Story gibi filmler yapmak için kullanılan devasa bilgisayar çiftlikleri, nihai ürünün tek bir karesini oluşturmak için saatler sürüyor.
Modern video oyunlarının aksine, oynanabilir sayılmak için saniyede en az otuz kare görüntü üretmesi gerekiyor ve altın standart şu anda saniyede 60 kare civarında ayarlanıyor.
Peki Nvidia RTX serisi gibi GPU'lar ışın izleme yöntemini oynatılabilir kare hızlarında kullanmayı nasıl başarabilir? Cevap, her şey için ışın izleme kullanmamalarıdır. En azından modern başlıklarda değil.
İşin püf noktası, geleneksel grafikleri seçici ışın izleme ile birleştirmektir. RTX kartlar, daha geleneksel bir GPU boyunca uzanan özel ışın izleme donanımına sahiptir. Bu şekilde, ışın izleme, geleneksel grafik donanımının bazı eksikliklerini telafi etmek için kullanılabilir.
Tam olarak bir RTX kartıyla oynayabileceğiniz video oyunları var ray-takip. En iyi örnek Quake II RTX. Bu, gerçek zamanlı ışın izlemenin mümkün olduğu kadar basit olan on yıllardır süren bir video oyunudur. Bununla birlikte, mevcut video oyunlarına saf ışın izleme uygulaması söz konusu olduğunda, bu tür bir donanımın ana akım haline gelmesi yıllar alacaktır.
Işın Geleceği İzliyor mu?
Kısa cevap evet, ışın izleme gelecektir. Uzun cevap, gerçek zamanlı ışın izlemeyi mümkün kılan donanımın daha ucuz hale gelmesi, muhtemelen geleneksel render işleminin yavaş yavaş yerini aldığını göreceğiz. Işın izlenen grafikler yeni konsol neslinin normal bir parçası haline gelirse, geri dönüş olmayacaktır.
Geliştiriciler, tüm popüler platformlar bunu destekleyeceği için başlıklarına ışın izleme özelliklerini güvenli bir şekilde ekleyebilir. Işın izli grafikler üstün olduğu için yıldızlar, ışın izlemenin uygun fiyatlı donanıma gelişine gerçekten uyum sağlıyor. Bu, gerçek fotogerçekçiliğin sonunda burada olabileceği anlamına gelir.
Işın izlemenin genel bir oluşturma yöntemi haline gelmesinin diğer önemli işareti, şimdi geliştiricilerin video oyunları ve diğer 3B uygulamaları yapmak için kullandıkları ortak araçlara nasıl dahil edileceğidir. Başka bir deyişle, geliştiricilerin kendi ışın izleme çözümlerini icat etmeleri artık gerekli değildir.
Unreal Engine 4 veya Frostbite gibi popüler grafik motorları artık RTX donanım hızlandırmalı ışın izleme desteğini içeriyor. Geliştiricilerin bunu başlıkları için bir seçenek olarak dahil etmesini çok daha muhtemel hale getirmek.
Ray İzlemeye Şimdi Satın Almalı mısınız?
yazma, biz hala birinci nesil ray-izleme donanım bulunmaktadır. Fiyatlar düşerken, performans hala vasat. Sert, erken benimseyen biriyseniz, PC'de ışın izleme hakkında sevilecek çok şey var.
Erken benimseyen biri olarak yüzlerce veya binlerce dolar harcamaya istekli değilseniz, teknolojiyi öne sürmeyi vaat eden ya da halefini beklemek için gelecek nesil ana konsollara yatırım yapmak daha iyidir. RTX 20 serisi kartlar.