Что такое отслеживание путей и отслеживание лучей? И почему они улучшают графику?

Если вы взяли хотя бы малейший взгляд
в последнее время к игровым и графическим новостям
Величайшее модное слово: трассировка лучей. Возможно, вы также слышали похожее звучание
Слово называется трассировка пути. И вы могли бы быть полностью прощены за не полностью
понимание того, что является одним из процессов.

Простое объяснение состоит в том, что оба пути
трассировка и трассировка лучей являются графическими методами, которые дают более реалистичный вид
изображения за счет значительно большей вычислительной мощности. Eсть
Майнкрафт видео на YouTube, которое демонстрирует конкретные аспекты луча
отслеживание в ясной форме, но также иллюстрирует стресс, который он оказывает на систему.

Если это единственное объяснение, которое вам нужно,
Великий! Но если вы хотите копать глубоко и выяснить, как работает каждая техника и
почему компании-производители графических процессоров берут небольшое состояние за возможность трассировки лучей
карты, читайте дальше.

Растеризация и компьютерная графика

Любое изображение, отображаемое на экране компьютера, изначально не было таким. Он начинается как растровое или векторное изображение. Растровое изображение состоит из набора затененных пикселей.

Программы для Windows, мобильные приложения, игры - ВСЁ БЕСПЛАТНО, в нашем закрытом телеграмм канале - Подписывайтесь:)

Векторное изображение основано на математических формулах, которые означают, что размер изображения можно увеличивать практически до бесконечности. Недостатком векторных изображений является то, что трудно получить более точные детали. Векторные изображения лучше всего использовать, когда требуется всего несколько цветов.

Основным преимуществом растеризации является его
скорость, особенно по сравнению с такими методами, как трассировка лучей. Ваш GPU, или
блок обработки графики, подскажет игре создать 3D изображение из маленьких
формы, чаще всего треугольники. Эти треугольники превращаются в отдельные пиксели
а затем пропустите шейдер, чтобы создать изображение, которое вы видите на экране.

Растеризация была подходящим вариантом для
видеоигры графика в течение длительного времени из-за того, как быстро она может быть обработана, но
как современные технологии начинают сталкиваться с ее более продвинутыми
техника необходима, чтобы прорваться на следующий уровень. Вот где луч
отслеживание приходит.

Трассировка лучей выглядит намного реалистичнее
Растеризация, как показано на рисунке ниже. Посмотрите на отражения на
чайник и ложка.

Что такое Ray Tracing?

На уровне поверхности трассировка лучей является
общий термин, который означает все от одного пересечения света и
объект для полного фотореализма. В наиболее распространенном контексте, используемом сегодня,
однако, трассировка лучей относится к технике рендеринга, которая следует за лучом
свет (в пикселях) от заданного значения и имитирует, как он реагирует, когда он
сталкивается с объектами.

Найдите минутку и посмотрите на стену
Комната, в которой вы находитесь. Есть ли на стене источник света или свет отражен?
стена из другого источника? Рэй проследил графику, начнется с вашего глаза и
следуйте по прямой видимости к стене, а затем следуйте по пути света от
стена обратно к источнику света.

Диаграмма выше иллюстрирует, как это
работает. Причина для смоделированных «глаз» (камера в этом
диаграмма), чтобы уменьшить нагрузку на графический процессор.

Почему? Ну, трассировка лучей не нова. На самом деле это было довольно давно. Pixar использует методы трассировки лучей для создания многих своих фильмов, но высококачественная покадровая графика в разрешениях, которые Pixar достигает, требует времени.

Много времени. Некоторые кадры в Университет монстров Потребовалось 29 часов каждый. История игрушек 3 в среднем 7 часов на кадр, а некоторые кадры занимают 39 часов в соответствии с историей 2010 года из Проводной доступ.

Потому что фильм иллюстрирует отражение
света с каждой поверхности, чтобы создать графический стиль, к которому все пришли
знай и люби, рабочая нагрузка практически невообразима. Ограничивая трассировку лучей
методы, чтобы только то, что видит глаз, игры могут использовать технику
не заставляя ваш графический процессор иметь (буквальный) крах.

Посмотрите на изображение ниже.

Это не фотография, несмотря на то, как реально она выглядит. Это изображение с трассировкой лучей. Попробуйте представить, сколько энергии требуется для создания изображения, которое выглядит следующим образом. Один луч можно отследить и обработать без особых проблем, но как быть, когда этот луч отскакивает от объекта?

Один луч может превратиться в 10 лучей, а эти 10 могут превратиться в 100 и так далее. Увеличение является экспоненциальным. После точки отскоки и отражения за пределами третичного и четвертичного отображения уменьшаются. Другими словами, они требуют гораздо больше энергии для вычисления и отображения, чем они того стоят. Ради рендеринга изображения где-то должен быть нарисован предел.

Пример трассировки лучей

Теперь представьте, что делаете это от 30 до 60 раз за
второй. Это количество энергии, необходимое для использования методов трассировки лучей в
игры. Это конечно впечатляет, верно?

Достижимость видеокарт, способных
трассировки лучей будет расти с течением времени, и в конечном итоге эта техника
стать столь же доступным, как 3D-графика. На данный момент, однако, трассировка лучей
до сих пор считается передовой компьютерной графикой. Так как же путь
трассировка входит в игру?

Что такое отслеживание пути?

Трассировка пути — это тип трассировки лучей. Это
подпадает под этот зонтик, но где трассировка лучей была первоначально теоретизирована в
1968, трассировка пути не появилась на сцене до 1986 года (и результаты были
не так драматично, как те, что сейчас.)

Помните экспоненциальное увеличение лучей
упомянутый ранее? Трассировка пути обеспечивает решение этой проблемы. При использовании пути
трассируя для рендеринга, лучи производят только один луч за отскок. Лучи
не следуйте установленной линии за отскок, а скорее стреляйте случайным образом
направление.

Алгоритм трассировки пути затем принимает
случайная выборка всех лучей для создания окончательного изображения. Это приводит к выборке
множество разных видов освещения, но особенно глобальное освещение.

Интересная вещь о трассировке пути
что эффект можно эмулировать с помощью шейдеров. Патч шейдера
недавно появился для эмулятора Nintendo Switch, который позволял игрокам
подражать пути прослеживается глобальное освещение в названиях, таких как Легенда о Зельде: Дыхание дикой природы а также Супер Марио Одиссея. Хотя эффекты выглядят хорошо, они не так
завершить как истинный путь трассировки.

Трассировка пути — только одна из форм луча
трассировка. Хотя это было названо лучшим способом визуализации изображений, трассировка путей
поставляется со своими недостатками.

Но, в конце концов, и трассировка пути, и трассировка лучей дают абсолютно красивые изображения. Теперь, когда аппаратные средства на потребительских компьютерах достигли точки, когда трассировка лучей возможна в режиме реального времени в видеоиграх, отрасль готова сделать прорыв, который почти столь же впечатляющий, как переход от 2D к 3D-графике.

Однако пройдет еще некоторое время, по крайней мере, несколько лет, прежде чем необходимое оборудование будет считаться «доступным». На сегодняшний день даже необходимые видеокарты стоят более 1000 долларов.

Программы для Windows, мобильные приложения, игры - ВСЁ БЕСПЛАТНО, в нашем закрытом телеграмм канале - Подписывайтесь:)

Похожие записи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.