فناوری ray tracing چیست و تاثیر آن در بازی

در دنیای بازی‌های ویدیویی امروز، تولید کننده ای موفق‌تر عمل خواهد کرد که بتواند بازی ساخته شده را هرچه بیشتر به واقعیت نزدیک‌تر کند. حضور یک فناوری دیگر در حوزه گیم، موضوع جدیدیست که قصد داریم در رابطه با آن صحبت کنیم. فناوری ray tracing یک تکنیک پیشرفته برای به نمایش گذاشتن گرافیک‌های داخل بازی به صورت زنده و واقع گرایانه‌تر است. ray tracing یا همان رهگیری بلادرنگ پرتو، ترند جدید در بحث گرافیک بازی‌های ویدیوییست.

این فناوری به تازگی وارد دنیای بازی‌های ویدیویی شده و در دسترس سخت افزارهای گرافیکی قرار گرفته است. موضوع امروز ما “فناوری ray tracing چیست و تاثیر آن در بازی” است. اگر به تکنولوژی‌های جدید دنیای گیم علاقه مند هستید پس:

با تکاف مگ همراه شوید

فناوری ray tracing چیست؟

فناوری ray tracing را می‌توان یک فناوری نسبتا جدید برای کارت گرافیک‌‌ها دانست. هرچه کارت گرافیک شما قوی‌تر باشد، تجربه بازی لذت بخش‌تر خواهد بود. حالا برگردیم به سپتامبر 2018 دقیقا زمانی که سری کارت گرافیک‌های RTX شرکت NVIDIA با یک ویژگی جدید در بازار عرضه شدند؛ و آن چیزی نبود جز فناوری ray tracing. در واقع از اسم این سری کارت گرافیک هم کاملا مشخص است که با هدف جلب توجه از این فناوری جدید ساخته شده است؛ Ray Tracing Texel eXtreme.

حالا برویم سراغ اصل ماجرا “فناوری ray tracing چیست و تاثیر آن در بازی”. زمانی که ما یک جسم را می‌بینیم، در واقع ما بازتابی از تصویر آن جسم را مشاهده می‌کنیم. بازتاب از نوری که به آن جسم تابیده شده و همین موضوع باعث رسیدن تصویر آن جسم به چشم ما می‌شود. تکنولوژی ray tracing هم دقیقا به همین صورت عمل می‌کند. درواقع در ساخت فناوری ray tracing از نحوه کارکرد نور و بازتاب تصویر اجسام الهام گرفته شده است.

تکنولوژی ray tracing همانطور که پیشتر هم به آن اشاره شد بحث جدیدی در دنیا نیست. سال‌های متمادی این فناوری در سینماها دیده شده است. برای مثال بیشتر انیمیشن‌هایی که تا به حال دیده اید، کیفیت 3D داشته اند و از آن‌ها تعریف و تمجید کرده اید از همین فناوری ray tracing کمک گرفته اند. مانند اولین انیمیشنی که از این فناوری برای اولین بار صحبت کرد؛ داستان اسباب بازی‌ها. بخاطر همین موضوع هم هست که بافت اجسام از جمله پوست حیوانات و امواج دریا را می‌توانیم به بهترین شکل داخل انیمیشن‌ها مشاهده کنیم.

دشواری‌های اعمال ray tracing به بازی

1- به کار گرفتن فناوری ray tracing در انیمیشن‌ها بسیار آسان‌تر از بازی‌هاست. به علت وجود قاب ثابت در سینماها، پیاده سازی فناوری رهگیری پرتو بسیار آسان‌تر خواهد بود. در دنیای گیم قاب ثابت وجود ندارد؛ پویایی و درجه‌های متعدد در بازی‌های ویدیویی، هزاران زاویه را در بازی ایجاد می‌کنند که همین، کار را دشوار کرده است. 

2- یکی دیگر از دشواری‌های پیاده سازی این فناوری در گیم به علت رویداد آن به صورت بلادرنگ در بازی است. یعنی به علت پویایی بسیار زیاد گیم، با جا به جایی هر لحظه هر المان در تصویر، فناوری ray tracing باید برای هر چند صد تا المان داخل قاب آن لحظه از بازی، پیاده سازی شود. آیا بنظر شما این کار شدنیست؟

3- یکی دیگر از دشواری‌های دیگر؛ مربوط به اعمال ray tracing بر تمامی پیکسل‌های موجود در صفحه نمایش است. می‌دانید این به چه معناست؟ برای مثال در یک نمایشگر 1080 بیش از دو میلیون پیکسل وجود دارد. وظیفه کامپیوتر این است که در عان واحد تمامی این پیکسل‌ها را بررسی کند و تغییرات لازم من جمله تکنولوژی ray tracing را بر روی آن پیاده سازی کند. در نتیجه شاهد یک تصویر متناسب با فریم ریت بالایی خواهیم بود که در صفحات مانتیورمان تماشا می‌کنیم.

قبل از آمدن تکنولوژی ray tracing چه خبر؟

آیا به این فکر کرده اید که تا قبل از آمدن این فناوری در دنیای گیم، بازی سازها چگونه اجسام درون بازی، سایه روشن‌ها‌، نور و بازتاب نور را نشان می‌دادند؟ با استفاده از تکنولوژی Rasterization یا شطرنجی سازی. این فناوری، المان‌های درون بازی را به پیکسل‌های قابل نورپردازی تبدیل می‌کرد که بتوانیم با استفاده از دستورات هوشمند، به هر پیکسل درون صفحه، دستورات نورپردازی مختص خودشان را بدهیم. دقیقا!! کار بسیار دشوار و زمان بری بود. و حتی نتیجه؛ آنچنان رضایت بخش نبود. همین امر سبب شد که Nvidia به فکر چاره بیفتد و به دنبال یک تکنولوژی جدید برای این موضوع گشت که امروزه آن را با نام ray tracing می‌شناسیم. در ابتدای ظهور فناوری ray tracing، تنها کارت گرافیک‌های کامپیوتر از آن پشتیبانی می‌کردند اما امروزه کنسول‌های گیمینگ نسل 9 هم از این قابلیت بهره برده اند.

تاثیر فناوری ray tracing در تجربه بازی

حالا به قسمت جذاب ماجرای لیست “فناوری ray tracing چیست و تاثیر آن در بازی” رسیدیم. با این همه هزینه ای که می‌کنیم آیا اصلا تغییر خاصی در تجربه گیم‌ها خواهیم داشت؟ این سوال اکثریت گیمرها می‌باشد. ابتدا نگاهی به عملکرد ray tracing داشته باشیم. نورپردازی پیکسل‌ها در این تکنولوژی با هوش مصنوعی انجام می‌شود. نتیجه این نورپردازی‌ها؛ کاهش فریم ریت شما خواهد بود. تعجب کردید نه؟ قطعا این یک نکته منفی بزرگ برای گیمرها است.

اینجا دیگر انتخاب با شماست.

هزینه افت فریم را به جان می‌خرید؟

یا به دنبال تجربه بصری بسیار با کیفیت هستید؟

پیشنهادی که از سمت من وجود دارد، اگر گیمر حرفه ای نیستید نیازی به هزینه اضافی نیست، با آزمایشات انجام شده؛ شما تفاوت آنچنانی میان گزینه ray tracing روشن و خاموش در بازی نخواهید شد. اما اگر یک گیمر حرفه ای هستید، موضوع کمی متفاوت خواهد شد.