Сәулелік бақылау – көрініс арқылы сәулелердің жолын қадағалау арқылы кескін жасайтын компьютерлік графиканы көрсету әдісі. Сәулелер көріністегі нысандармен әрекеттесіп, олардан серпіліп, түс сияқты қасиеттерге ие болады.
Сәулелерді бақылау: негіздері
Сәулелік бақылау шынайы жарықтандыруға ұқсайды. Біз көріп отырған жарық күн сияқты энергия көздерінен шығарылатын фотондардың нәтижесі. Фотондар заттармен соқтығысқан кезде секіреді және шашыра алады. Мұны іс жүзінде көру үшін айна ғана қажет. Айнаға түскен жарық шағылыстырады.
Сәулелік бақылау мұны имитациялайды. Бақыланатын сәулелердің саны миллиондаған фотондар біздің көру өрісімізде секіретін нақты әлеммен салыстырғанда шамалы. Заманауи ойындар бір пиксельге бір-төрт сәуленің арасында қадағалайды. Дегенмен, бұл нақты әлемді имитациялау үшін жеткілікті.
Сәуленің жолын қадағалау оның ойын әлемімен әрекеттесуіне де мүмкіндік береді. Қызыл заттан секірген сәулеге сол түс әсер етіп, жақын жерде қызыл жарқырауды тудырады. Сәулелер ойын әртістерінің нысандарға беретін қасиеттеріне байланысты әртүрлі жолмен шашырауы мүмкін, бұл шынайы жартылай шағылыстыратын немесе өрескел беттерге мүмкіндік береді.
Сәулелік бақылау – 3D графикасы үшін алға жасалған маңызды қадам. Ойын барысында сәулелердің жүру жолын имитациялау арқылы шынайы бейнені жасайды. Бұл қоршаған орта ойнатқышқа көрінбесе де, қоршаған ортамен әрекеттесе алатын жарықтандыруға әкеледі. Сәулелік бақылау жұмыс істеуі үшін арнайы жасалған жабдықты қажет етпейді, бірақ ол сәулелік бақылауды тездететін бейне картада немесе ойын консолінде ғана практикалық болып табылады, себебі бұл өте қажет.
Ray Tracing vs. Rasterization (немесе сіз білетін 3D графикасы)
Бұл түсініктемені түсінсеңіз де, шатасуыңыз мүмкін. Рефлексиялар бұрынғы ойындарда болды, тіпті қазір бірнеше онжылдықтарда. Сәулелік трассаның айырмашылығы неде?
Бұрынғы 3D ойындары және қазіргі заманғы ойындардың көпшілігі растризацияны пайдаланады. Растризация ойыншыға көрінетін 3D ойын әлемінің элементтерін 2D кескініне біріктіреді. Ол тек ойыншыға көрінетін нәрсені көрсетеді, өйткені ойнатқыш көре алмайтын нәрсені жасау үшін пайдаланылған кез келген өнімділік босқа кетеді. Дегенмен, бұл мәселе тудырады.
Айна мысалына оралайық. Ойыншының ортасы мен ойыншы сипаты ойыншыға көрінбейді (кем дегенде бірінші адам ойынында). Растризация арқылы айна ешнәрсе көрсете алмайды.
Әрине, айна заманауи ойындарда бар. Олар сахнаны екі рет көрсетеді. Бір өту ойыншының көзқарасы бойынша болса, екіншісі басқа көзқараста. Бұл көріністі көрсету үшін қажетті өнімділікті екі есе арттырады.
Экран кеңістігінің шағылыстары, танымал 3D ойын қозғалтқыштарындағы әдіс, көрініс жасау үшін экрандағы деректерді пайдаланыңыз. Бұл әдіс су сияқты ойнатқыштың перспективасына бұрыштағы шағылыстыратын беттерге өте ыңғайлы. Дегенмен, көрсетілген элемент экраннан тыс жылжыса, шағылысқан нысандар жоғалады.
Сәулелік бақылау бұл мәселелерді бөліспейді, себебі растризациядан айырмашылығы, ол ойнатқыштың көзқарасынан тыс қадағалай алады.
Сонымен қатар, сәулелердің беттермен өзара әрекеттесуіне мүмкіндік беретін ойындарда, сәулелік бақылау растерлеуге қиын түстердің реализациясын және жартылай шағылыстыратын беттерді көрсете алады.
Сәулелік бақылау қандай жабдықты қажет етеді?
Сәулелерді бақылау жаңа идея емес. Компьютер ғалымдары 1980-ші жылдардың басында сәулелік трассамен тәжірибе жасап, шынайы жарықтандыру, шағылысу және көлеңкелермен статикалық кескіндерді жасады. Өкінішке орай, оларды көрсетуге бірнеше сағат кетті.
Бейне ойынына секундына 30 кадр немесе одан жоғары жылдамдықпен нақты уақыттағы сәулелік бақылау қажет. Бұл тек сәулелік бақылауды жылдамдатуға арналған бейне картамен мүмкін.
Nvidia-ның RTX сәулелік бақылауы Tensor Core деп аталатын кремнийге негізделген. Тензор өзектері тек RTX бейне карталарында кездеседі. Nvidia GTX карталары ойынды сәулелік бақылау арқылы көрсете алады, өйткені жоғарыда айтылғандай, сәулелік бақылау арнайы жасалған кремнийді қажет етпейді. Дегенмен, RTX карталарымен салыстырғанда өнімділік өте төмен. Сондай-ақ RTX сәулелік бақылауы бар Minecraft сияқты кейбір ойындар сәулелік бақылауды қосатын арнайы жолына байланысты RTX бейне картасын қажет етеді.
Сәулелік бақылауды жеделдететін AMD карталарының арнайы бренді және арнайы кремнийі жоқ. Оның орнына олар жақсырақ нәтижелер алу үшін аппараттық құралдарды түзетулер мен бағдарламалық құрал жаңартуларын пайдаланады. Сәулелік бақылауды тездететін AMD карталарын анықтау қиынырақ, сондықтан мәліметтерге назар аударыңыз.
Sony PlayStation 5 және Xbox Series X және S құрылғыларында сәулелік бақылауды жылдамдата алатын AMD графикалық жабдығы бар. Оны қосу әзірлеушілерге байланысты, бірақ көптеген ойындар қосылмайды. Көрнекті мысал Cyberpunk 2077 болып табылады, ол іске қосылған кезде компьютерде RTX сәулесін бақылауды қолдады, бірақ келесі буын консольдерінде сәулелік бақылауды қолдамайды. Бұл мүмкіндік болашақ патчта келесі буын консольдеріне уәде етілген.
