Ray tracing adalah bentuk lanjutan dari grafik komputer yang mensimulasikan cara kerja cahaya dalam kehidupan nyata. Itu dapat membuat grafik komputer yang terlihat benar-benar fotorealistik.
Di masa lalu, ray tracing terbatas pada proyek grafik komputer besar-besaran, seperti film-film Hollywood CG. Sekarang ditemukan di game PC dan segera, konsol game generasi berikutnya.
Untuk memahami mengapa hal ini membuat banyak orang bersemangat, kita perlu membandingkan grafik ray-tracing dengan metode rendering grafik arus utama yang telah digunakan sampai sekarang : rasterisasi.
Rasterisasi vs Pelacakan Ray
Grafik komputer real-time modern terlihat menakjubkan! Sulit membayangkan bahwa itu ada hubungannya dengan grafik 3D dasar dari dua puluh atau tiga puluh tahun yang lalu. Yang benar adalah bahwa konsol seperti Playstation 1 dan Playstation 4 saat ini menggunakan metode dasar yang sama untuk rendering grafik 3D dan kemudian meletakkannya di layar 2D Anda.
Ini dikenal sebagai konsol rasterisasi. "Raster" adalah gambar yang ditampilkan sebagai kisi-kisi piksel, yang persis seperti yang ditampilkan layar Anda. Rasterisasiadalah proses mengubah adegan 3D menjadi gambar 2D di layar.
Ini perlu dilakukan, karena adegan 3D, well, 3D. Ini memiliki kedalaman, sehingga objek virtual dapat bergerak melewati satu sama lain dan dilihat dari sudut pandang manapun. Dalam proses rasterisasi, komputer harus mencari tahu seperti apa pemandangan itu jika layar Anda pada dasarnya adalah jendela ke dunia 3D itu.
Dalam kehidupan nyata, sebuah adegan memiliki tekstur dan pencahayaan, serta bentuk, kedalaman dan ukuran. Karena mensimulasikan cahaya secara tradisional membutuhkan lebih banyak daya komputer daripada yang bisa dilakukan oleh komputer di rumah, pemrogram telah menciptakan trik dan pintasan untuk membuat sesuatu yang tampak dekat dengan cahaya, warna, dan tekstur nyata menggunakan proses rasterisasi ini.
Ray melacak, dalam satu cara, jauh lebih sederhana. Alih-alih mencoba menggunakan daftar panjang trik untuk membuat ilusi cahaya nyata, itu malah mensimulasikan cahaya nyata. Sekarang ketika komputer harus mencari tahu seperti apa pemandangan itu terlihat melalui "jendela" layar Anda, itu hanya menjalankan simulasi ray tracing dan semuanya berhasil.
Di dunia nyata, sinar cahaya yang masuk ke mata Anda telah memantulkan segala sesuatu yang Anda lihat sebelum mencapai retina Anda. Ray tracing mencapai hasil yang sama dengan cara yang lebih efisien. Ini dilakukan dengan memotret "sinar" yang disimulasikan dari "kamera" dan membiarkannya memantul di sekitar adegan virtual, mengambil informasi warna dan kecerahan di tengah jalan. Layar Anda mewakili mata virtual, sehingga Anda melihat dunia virtual yang benar-benar realistis.
Dengan menggunakan penelusuran sinar, teknik tunggal menciptakan objek, refleksi, bayangan, dan elemen lain dari pemandangan yang terlihat nyata. Realisme itu terjadi secara alami sebagai hasil dari simulasi, tidak ada trik atau pintasan yang diperlukan!
Di Mana Mengalami Pelacakan Sinar
Jika Anda ingin melihat penelusuran sinar dalam aksi, yang harus Anda lakukan adalah menonton film modern yang menggunakan grafis yang dihasilkan komputer. Jika Anda menonton film CG seperti Toy Story 4, semua yang Anda lihat adalah produk penelusuran sinar.
Jika Anda ingin menjelajahi dunia yang dilacak dengan sinar interaktif, saat ini hanya ada satu game di kota. Seri Nvidia GPU RTX, bersama dengan permainan video dan aplikasi yang mendukung teknologi ini. Anda dapat menjalankan beberapa aplikasi penelusuran sinar dengan perangkat keras non-RTX, tetapi Anda tidak akan mendapatkan kinerja yang baik. Pastikan untuk memeriksa artikel kami di game terbaik yang memamerkan perangkat keras RTX.
Masalahnya adalah perangkat keras RTX masih cukup mahal. Namun, generasi mendatang dari konsol video game memiliki bentuk dukungan ray-tracing. Yang berarti bahwa dunia game mainstream dapat membantu mengubah ray-tracing menjadi teknologi game besar berikutnya. Namun, jika ray-tracing sangat sulit dilakukan dalam waktu nyata, bagaimana GPU baru ini mengelolanya?
Bagaimana Pelacakan Sinar Waktu Nyata Dicapai?
Komputer mana pun dapat membuat adegan 3D menggunakan ray tracing. Orang yang bekerja dengan paket rendering 3D telah melakukannya selama bertahun-tahun. CPU modern apa pun dapat melakukan perhitungan aktual yang diperlukan untuk melacak jejak cahaya di sekitar lokasi.
Namun, CPU dan GPU modern tidak dapat menghitung angka-angka itu dengan cukup cepat untuk menghasilkan gambar secara real time. Misalnya, peternakan komputer besar yang digunakan untuk membuat film seperti Monsters Inc atau Toy Story membutuhkan waktu berjam-jam untuk membuat satu frame dari produk akhir.
Permainan video modern, sebaliknya, perlu menghasilkan setidaknya tiga puluh frame gambar setiap detik untuk dapat dimainkan, dengan standar emas saat ini ditetapkan sekitar 60 frame per detik.
Jadi bagaimana GPU seperti seri Nvidia RTX dapat menggunakan metode ray-tracing pada frame rate yang dapat dimainkan? Jawabannya adalah mereka tidak menggunakan ray tracing untuk semuanya. Setidaknya tidak dalam judul modern.
Kuncinya adalah menggabungkan grafik tradisional dengan penelusuran sinar selektif. Kartu RTX telah mendedikasikan perangkat pelacak ray yang duduk di sepanjang GPU yang lebih tradisional. Dengan cara ini, ray-tracing dapat digunakan untuk mengkompensasi beberapa kekurangan perangkat keras grafis tradisional.
Ada adapermainan video yang dapat Anda mainkan dengan kartu RTX yang sepenuhnya ray-traced. Contoh terbaik adalah Gempa II RTX. Ini adalah gim video berdekade lama yang cukup sederhana sehingga memungkinkan penelusuran sinar waktu nyata sepenuhnya. Namun, ketika menerapkan ray-tracing murni untuk video game saat ini, masih akan bertahun-tahun sebelum perangkat keras seperti itu menjadi mainstream.
Apakah Ray Menelusuri Masa Depan?
Jawaban singkatnya adalah ya, ray tracing adalah masa depan. Jawaban yang lebih panjang adalah karena perangkat keras yang memungkinkan penelusuran sinar waktu nyata menjadi lebih murah, kita mungkin akan melihatnya mengganti rendering tradisional sedikit demi sedikit. Jika grafik yang dilacak sinar menjadi bagian normal dari generasi konsol baru, tidak akan ada jalan untuk kembali.
Pengembang dapat dengan aman menyertakan fitur penelusuran sinar dalam judulnya, karena semua platform populer akan mendukungnya. Karena grafis ray-tracing lebih unggul, bintang-bintang benar-benar menyelaraskan untuk kedatangan ray-tracing pada perangkat keras yang terjangkau. Yang berarti bahwa fotorealisme sejati akhirnya mungkin ada di sini.
Tanda utama lainnya bahwa ray-tracing akan menjadi metode render utama adalah bagaimana sekarang dimasukkan dalam alat umum yang digunakan pengembang untuk membuat permainan video dan aplikasi 3D lainnya. Dengan kata lain, pengembang tidak perlu lagi menemukan solusi penelusuran sinar mereka sendiri.
Mesin grafis populer seperti Unreal Engine 4 atau Frostbite sekarang menyertakan dukungan untuk ray-tracing RTX yang dipercepat perangkat keras. Menjadikannya lebih mungkin bahwa pengembang akan memasukkannya sebagai opsi untuk judul mereka.
Haruskah Anda Membeli Ke Penelusuran Ray Sekarang?
Pada saat menulis, kita masih pada perangkat keras ray-tracing generasi pertama. Sementara harga telah turun, kinerja masih cukup biasa-biasa saja. Jika Anda seorang hardcore, pengguna awal, maka ada banyak hal yang disukai tentang penelusuran sinar pada PC.
Jika Anda tidak mau menghabiskan ratusan atau ribuan dolar sebagai pengadopsi awal, lebih baik berinvestasi di generasi berikutnya dari konsol utama yang menjanjikan fitur teknologi, atau menunggu penerus ke Kartu RTX 20-series.