Experience fast delivery. Have it delivered. And installed.

Co je ray tracing?

Catalogue

Article

Aktualizováno

Když ve druhé půlce roku 2018 představila NVIDIA přelomovou generaci grafických karet GeForce RTX 20, tak nám vlastně připomněla existenci technologie ray tracing. Proč se dlouho ve hrách nepoužívala? Jde skutečně o revoluční řešení v oblasti počítačové grafiky? A jaký hardware k tomu potřebujete?

Co je ray tracing? – OBSAH

  1. Co je ray tracing?
  2. Výhody ray tracingu – proč bych ho měl chtít?
  3. Jak zapnout ray tracing?
  4. Dopad ray tracingu na výkon
  5. Ray tracing na kartách od NVIDIA
  6. Ray tracing na kartách AMD
  7. Jak s ray tracingem souvisí DLSS?

Co je ray tracing?

Ray tracing je sofistikovaná metoda, která pro výpočet obrazu využívá sledování paprsků vycházejících z pozice pozorovatele. Díky tomu lze mimořádně věrně simulovat fyzikálně správné odrazy, lom světla i celkové osvětlení dané scény. Dlouhé roky se v oblasti počítačové grafiky čekalo na opravdový posun vpřed. A ten přišel s nástupem architektury NVIDIA Turing, která jako první obsahovala speciální jednotky pro výpočty ray tracingu.

Z pohledu historie však není ray tracing žádnou novinkou, ale doposud byl využíván pouze tam, kde se na vyrenderované snímky mohlo čekat delší dobu. Například v případě statických obrázků nebo v rámci filmových triků. Z pohledu počítačové grafiky bylo nutné vymyslet hardware, který dokáže sledovat paprsky světla v reálném čase.

ray tracing; NVIDIA; AMD; grafické karty; hry; hardware;
Další várka chystaných her s podporou ray tracingu.

NVIDIA proto přišla s již zmíněnou architekturou Turing, která souběžně s rasterizací počítá pomocí RT jader i ray tracing. Kvalitu výstupu pak dále vylepšuje i masivní nasazení umělé inteligence.

Na tomto místě je také nutné konstatovat, že ray tracing není ve hrách automaticky, ale musí ho přidat herní vývojáři, což platí zejména u starších titulů. Chystané novinky s potenciálně velkým publikem mají ray tracing aktivní buď v den vydání, nebo se do hry během pár týdnů dostane pomocí aktualizace.

Výhody ray tracingu – proč bych ho měl chtít?

Jedním ze symbolů počítačové herní scény je honba za co nejlepší grafikou. A díky ray tracingu působí scény více realistickým dojmem. Například při hrátkách s vodou nebo během explozí. A pokud se rádi bojíte, tak vězte, že i pouhá rozsvícená lampička dovede vdechnout díky realističtějšímu vykreslení stínů hororový nádech prakticky jakékoliv místnosti.

Přehled nejčastějších ray tracing efektů

  • Ray tracing odrazy – replikují způsob, jakým se světlo odráží na lesklých a kovových površích. Včetně přirozeného jemného zrcadlení ve skle nebo hrubších odrazů na leštěném kovu.
  • Ray tracing stíny – věrně modelují vrhání stínů na mnoho povrchů a zároveň vylepšují detaily povrchu, kontaktní plochy a řeší problémy asociované s tradičními technikami využívanými pro zobrazování stínů.
  • Ray tracing globální osvětlení – počítá osvětlení s výrazně vylepšenou precizností. Světlo vrhané do herního prostředí, jeho hráče a postavy obsahuje dosud neviděné detaily, věrnost a jasnost.
  • Ray tracing ambientní okluze – průchod světla je při kontaktu s povrchem nebo objektem zastaven a vytváří drobné stíny, které zvýrazňují i ty nejmenší detaily na povrchu.

Jak zapnout ray tracing?

Je jasné, že jakmile budete mít k dispozici odpovídající hardware, budete si chtít ray tracing vyzkoušet na vlastní kůži. Samozřejmě je nejprve nutné ověřit, že vybraná hra podporuje ray tracing (k dispozici na nvidia.com). Následně stačí v menu hry vyhledat nastavení grafiky a vybrat jeden ze stupňů ray tracingu. Typicky jsou k dispozici tři stupně – minimální, vysoký a ultra. Se zvoleným režimem samozřejmě stoupá HW náročnost. Například pro oblíbený Cyberpunk 2077 je doporučena RTX 2060 pro hraní ve Full HD se zapnutým stupněm minimálního ray tracingu. Ovšem pro maximální stupeň je vhodné mít k dispozici RTX 3080, což je z pohledu financí pekelný rozdíl.

ray tracing; NVIDIA; AMD; grafické karty; hry; hardware;
Na moderním herním PC si užijete i ray tracing.

Pokud se však nechcete zabývat ručním laděním konkrétních parametrů, vřele doporučujeme používat aplikaci GeForce Experience, která je součástí instalačního balíčku ovladačů. Aplikace GeForce Experience odstraňuje komplikace počítačového hraní tím, že upraví grafické nastavení her přesně na míru použitému hardwaru. NVIDIA totiž využívá sílu cloudového datového centra, aby otestovala tisíce hardwarových konfigurací počítačů a našla nejlepší rovnováhu mezi výkonem a kvalitou obrazu. Následně automaticky nakonfiguruje personalizované nastavení grafiky na základě grafické karty, procesoru a monitoru vašeho PC.

Dopad ray tracingu na výkon

Samozřejmě s tím, že se senzačně změní grafická stránka her, vzrostou i nároky na použitý hardware. Jakmile zapnete moderní hru s aktivním ray tracingem, snímková frekvence jednoduše letí dolů. Klidně i o 50 %, což možná ve výsledku způsobí, že se dostanete někam ke 30 FPS a hra bude nehratelná. Nicméně i to má své řešení, protože současně s ray tracingem má NVIDIA k dispozici technologii DLSS. Ta zjednodušeně řečeno počítá herní obraz v nižším rozlišení a následně jej pomocí vytrénované umělé inteligence přepočítává do vašeho požadovaného rozlišení.

V případě AMD si můžete vyzkoušet ray tracing na nejnovějších kartách řady Radeon RX 6000, ale dopředu musíme podotknout, že je AMD v tomto směru docela pozadu. Pokud tak chcete naskočit na vlnu ray tracingu už nyní, karty od AMD vám nemůžeme s klidným svědomím doporučit.

Ray tracing na kartách od NVIDIA

Již jsme zmínili, že i když je tu s námi ray tracing již delší dobu, tak jeho implementaci do herního prostředí rozjela NVIDIA už v roce 2018. A musíme uznat, že po třech letech tvrdé práce sklízí zaslouženou odměnu. Ray tracing podporuje stále více a více her. U typické nové AAA hry si už ani nedovedeme představit, že by ray tracing nepodporovala. Díky prodejní síle a úzkému napojení na herní vývojáře se stal ray tracing od NVIDIA standardem v oblasti herní grafiky.

NVIDA;DLSS;RTX;
Přísun aplikací a her s podporou RTX se rozhodně nezastavuje, a naopak neustále zrychluje. Jde už o jakýsi standard mezi softwarovými a herními vývojáři.

Ray tracing na kartách AMD

Aktuální tržní podíl AMD v oblasti prodaných grafických karet se pohybuje na úrovni 16 %. AMD totiž obecně prodává výkonově slabší GPU za nižší cenu. I z toho pohledu je patrné, že na nějaké masivní nasazení ray tracingu nebyl úplně prostor. Nicméně se tak postupně stalo i s ohledem na to, že grafické karty AMD jsou použity jak v PlayStation 5, tak v nových Xbox SerisX/S.

i Grafické karty AMD vs. NVIDIA (HERNÍ TESTY)

Vybíráte mezi AMD a NVIDIA a těžko se vám rozhoduje? Náš článek vám to usnadní. Co je lepší? Čtěte zde.

Výkon grafických karet AMD se zapnutým ray tracingem je v případě podobné konfigurace citelně nižší než u NVIDIA. Proto společnost AMD v létě roku 2021 oficiálně spustila FidelityFX Super Resolution, odpověď na DLSS od NVIDIA. Opět tak půjde o navýšení snímkové frekvence díky přeškálování obrazu z nižšího do vyššího rozlišení. Zajímavostí však je, že funkci FidelityFX Super Resolution půjde využít nejen na grafiky od AMD (podporované jsou dokonce i starší Radeon RX 460), ale také v případě čipů od NVIDIA.

Opět je však nutná spolupráce s herními vývojáři, kteří musí tuto technologicky horkou novinku nejprve do svých titulů implementovat. Zatím jde o nízké desítky her, ale situace se bude postupně jistě lepšit i s ohledem na následné využití v desítkách milionů prodaných herních konzolí nové generace.

Jak s ray tracingem souvisí DLSS?

I pokud máte tu čest, že vlastníte vysoce nadstandardní grafiku RTX GeForce 3080, v případě aktivního ray tracingu budete s největší pravděpodobností mít zapnuté i DLSS. Právě Deep Learning Super Sampling je klíčem ke skokovému navýšení snímkové frekvence při zachování vysoké míry grafických detailů.

ray tracing; NVIDIA; AMD; grafické karty; hry; hardware;
Zhruba 45% nárůst průměrných FPS se zapnutým DLSS ve hře Red Dead Redemption 2.

Když nahlédneme trošku pod pokličku celé technologie DLSS, jde o mimořádně komplikovanou záležitost, na které se podílí tisíce vývojářů, matematiků a vědců po celém světě. Neuronový grafický framework NGX trénuje neuronovou síť pomocí desítek tisíc krásných obrázků s vysokým rozlišením 16K (až 64× více pixelů než Full HD rozlišení), které byly renderovány superpočítačem při velmi nízké snímkové frekvenci. Síť pak na základě znalostí z mnoha a mnoha hodin tréninku dokáže ze vstupních dat s nižším rozlišením konstruovat krásné snímky s vysokým rozlišením. Díky tomu může být často vypočítaný obraz i lepší než nativní.

Bohužel ale zatím nejde o obecnou AI, která by se dala aplikovat na všechny hry. Toho se možná dočkáme někdy v budoucnu, ostatně i samotná technologie DLSS udělala za tři roky svého života ohromné pokroky. Faktem zůstává, že DLSS musí podporovat samotná hra. Nelze jej nějak externě vynutit přes ovladače pro hry, které jej nepodporují, nebo na starší hry. Musí se tedy angažovat samotní vývojáři jednotlivých her. Nicméně například integrovaná podpora oblíbeného herního enginu Unreal Engine 4 dává velké naděje na to, že se bude DLSS rozšiřovat rychleji a do více titulů, což se také postupně děje.

i Mohlo by vás zajímat

Vykreslovací metoda ray tracing vyžaduje specializovaný hardware a samozřejmě podporu herních vývojářů. Nicméně důraz na grafický zážitek je tak velký, že AMD, NVIDIA i již zmínění vývojáři doslova chrlí hry s podporou ray tracingu. A to je dobře pro všechny hráče jak na PC, tak na herních konzolích nové generace.

0
Print
P-DC1-WEB23
We will call you and advise you professionally
+420 225 340 120
Order inquiry
Question about the product
Please enter your telephone:
Call me
We care about your privacy Alza.cz a. s., Company identification number 27082440, uses cookies to ensure the functionality of the website and with your consent also to personalisage the content of our website. By clicking on the “I understand“ button, you agree to the use of cookies and the transfer of data regarding the behavior on the website for displaying targeted advertising on social networks and advertising networks on other websites.
More information Less info