O que é Ray Tracing?

A qualidade gráfica de um jogo vai muito além da resolução, ou mesmo da taxa de frames por segundo. Desenvolvedores utilizam as mais variadas técnicas para tornar personagens, cenários e efeitos o mais realista quanto possível. E para isso utilizam os recursos mais modernos disponíveis, entre eles o Ray Tracing.

Muitos acreditam que o Ray Tracing é apenas uma técnica de iluminação e sombra, e nada mais do que isso. Ou mesmo que é algo utilizado apenas em filmes recheados de efeitos especiais, o que é compreensível. Afinal, trata-se de uma técnica bastante exigente, geralmente executada em diversos servidores para funcionar, o que era verdade até muito pouco tempo.

Durante o GDC 2018 (Game Developers Conference), a NVIDIA anunciou uma novidade e tanto: a possibilidade de executar o Ray Tracing em tempo real em sua nova geração de placas de vídeo RTX. Mas o que isso significa? Melhor ainda: o que é Ray Tracing de verdade? Como veremos, trata-se de um recurso e tanto para tornar nossos games ainda mais realistas.

Ray Tracing 101

De fato estamos falando de uma técnica de iluminação, mas não é apenas isso. O diferencial do Ray Tracing é não apenas traçar um “caminho” para a luz de forma extremamente fidedigna, mas também trabalha com o reflexo dessa luz de acordo com o ambiente. A luz não para ao alcançar um objeto, mas reage com ele de acordo com as propriedades de reflexão, absorção e textura programadas pelo desenvolvedor.

O parágrafo acima dá uma ideia da exigência de poder de fogo necessária para produzir esse efeito, ainda mais quando consideramos um cenário maior. Exatamente por isso era restrita a blockbusters da TV e do cinema, já que são renderizações que demoram para ficar prontas. De qualquer forma, não é algo exatamente novo. Então por que o assunto está tão presente atualmente?

…em tempo real

Exatamente. Um recurso poderoso, mas restrito a pré-processamento em grandes fazendas de servidores. Isso até a série RTX chegar ao mercado, permitindo que qualquer um com uma placa de vídeo compatível faça isso em casa. E em tempo real nos jogos que suportam esse recurso. É o que está acontecendo é basicamente o que acontece com as tecnologias automobilísticas: primeiro um recurso é utilizado em pistas de corrida, e depois vai lentamente sendo implementado nos carros comuns.

Uma RTX 2080, por exemplo, é capaz de renderizar Ray Tracing em tempo real, algo inimaginável há poucos anos. Mas o fato de ser um modelo com essa capacidade não significa que ele será utilizado em todos os jogos. Ainda temos poucos games compatíveis, mas isso mudará em pouco tempo, conforme mais desenvolvedores passem a incorporar esse recurso nos games. A Microsoft está contribuindo bastante, em especial com o DirectX Raytracing (DXR) da API DirectX 12.

Agora vamos ver, de fato, o que é o Ray Tracing.

Podemos ter a ideia de que processar luz é algo simples para a GPU, mas geralmente consideramos apenas uma fonte de luz. Raramente é o caso. Basta observar o vídeo abaixo, com diversas fontes. Mais ainda: elas interagem uma com as outras, refletem em superfícies e se misturam com a fumaça.

No final do vídeo abaixo, que é a parte 2 do vídeo Project Sol acima, vemos o efeito com uma fonte ampla de luz. Reparem a partir de 2:00 como o reflexo funciona, assim como a interação da luz com superfícies opacas.

Como dissemos, o Ray Tracing não é algo exatamente novo. A novidade é que as novas RTX mais avançadas são capazes de fazer isso em tempo real nos jogos compatíveis. E esse é um dos principais destaques da série 20 das placas de vídeo da NVIDIA.

Gostou? Então não deixe de conferir os modelos da Avell compatíveis com essa tecnologia.