мова
залізо windows програми мережа
русский українська
ЗалізоВідеокарта → Що таке трасування променів

Що таке трасування променів

09.07.2019 р.

У світі комп'ютерних ігор в 2018 році відбулася подія, яку багато експертів віднесли до категорії революційних. Йдеться про впровадження в ігри трасування променів.

Трасування променів (англ. Ray Tracing) - це технологія відтворення тривимірної графіки шляхом симуляції фізичної поведінки світла. Використовуючи її, відеокарта детально моделює проходження променів від джерел освітлення і їх взаємодію з об'єктами. При цьому, враховуються властивості поверхонь об'єктів, на підставі чого обчислюються точки початку розсіювання, особливості відображення світла, виникнення тіней і багато іншого.

По суті, це симуляція моделі людського зору, яка впритул наближає комп'ютерну графіку до кінематографічного рівня (див. приклади).

RT OFF

Ця інформація доступна також у форматі відео:

Трасування променів в комп'ютерній 3D-графіці використовується давно. Однак, раніше висока складність розрахунків і недостатня швидкодія відеокарт не дозволяли з потрібною швидкістю рендерити картинку в комп'ютерних іграх. Замість трасування використовувалися простіші й менш вимогливі до відеокарт алгоритми.

Дехто пророкував початок ігрового використання трасування не раніше 2025 року. Однак, вже в 2018 році в графічні чіпи карт Nvidia Turing було додано спеціальний апаратний блок, що включає так звані тензорні і RT-ядра. Вони оптимізовані під розрахунки трасування і значно прискорюють їх. Нововведення одержало назву Nvidia RTX. Відеокарти з наявністю таких апаратних засобів не складно відрізнити за абревіатурою "RTX" у їх назві. Це, наприклад:

- GeForce RTX 2060

- GeForce RTX 2060 Super

- GeForce RTX 2070

- GeForce RTX 2070 Super

- GeForce RTX 2080

- GeForce RTX 2080 Ti

- Quadro RTX 4000 Mobile

- Titan RTX

Nvidia RTX поклала початок використанню трасування променів в комп'ютерних іграх. Компанія Microsoft доповнила DirectX 12 розширенням DXR (DirectX Raytracing), а розробники ігрових додатків взяли його на озброєння.

Рендеринг окремих елементів графіки з використанням трасування з'явився в іграх Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider, Battlefield V. Таких ігор поки не багато. Але це не на довго. Надалі трасування променів в тій чи іншій мірі буде використовуватися в більшості комп'ютерних ігор.

У квітні 2019 року Nvidia випустила спеціальний драйвер, який додає підтримку DirectX Raytracing також і в деякі відеокарти архітектур Pascal і Turing, які не оснащені спеціальними апаратними засобами. Для розрахунків в них використовуються універсальні шейдерні блоки, тому в список підтримуваних потрапили тільки достатньо швидкі для цього моделі. Зокрема:

- GeForce GTX 1060 6GB

- GeForce GTX 1070

- GeForce GTX 1070 Ti

- GeForce GTX 1080

- GeForce GTX 1080 Ti

- GeForce GTX 1660

- GeForce GTX 1660 Ti

- GeForce GTX TITAN X

- TITAN Xp

В інших відеокартах підтримки трасування немає. Nvidia вирішила не додавати її в старіші лінійки своїх графічних прискорювачів, включаючи флагман GTX 980 Ti, який, ймовірно, міг би впоратися із завданням не гірше, ніж GTX 1060.

Про намір впровадити підтримку real-time трасування променів в свої продукти заявили і представники AMD. У картах Radeon поява відповідних апаратних засобів (аналогу Nvidia RTX) очікується ближче до 2021 року. На програмному ж рівні підтримка графічними прискорювачами AMD трасування можлива вже зараз (через Pro Renderer і Radeon Rays). Однак, в ігрових додатках її поки немає.

Та й чи є у цьому сенс? Численні тести свідчать, що саме апаратна підтримка трасування променів є ключовою умовою комфортної гри. Принаймі, на сучасному етапі еволюції графічних карт і відповідного програмного забезпечення.

Наприклад, в грі Metro Exodus при роздільній здатності екрану Full HD з максимальними налаштуваннями графіки, але без трасування променів, GeForce GTX 1080 Ti забезпечує швидкодію на рівні 77 кадрів в секунду. RTX 2060 за аналогічних умов видає лише 56 кадрів в секунду. Перевага першої відеокарти ~ 44%.

Якщо ж в налаштуваннях гри ввімкнути трасування променів, розстановка сил кардинально змінюється. GTX 1080 Ti, яка не має апаратної підтримки, видає всього 25-26 кадрів в секунду, а RTX 2060, у якій така підтримка є, - 40. Тут вже не аби яка перевага другої відеокарти (~ 37%). І це при тому, що RTX 2060 є самою "повільної" картою з наявністю аппартних засобів трасування.

Скласти повніше уявлення про вплив трасування на ігрову швидкодію допоможуть розміщені нижче графіки.

Висновки ж напрошуються наступні:

У комп'ютерних іграх трасування променів в режимі реального часу з прийнятним рівнем швидкодії можливе за умови її апаратної підтримки відеокартою.

Програмна її підтримка поки-що справляє враження простого засобу демонстрації широким верствам переваг нової технології. За рахунок використання для трасування лише універсальних шейдерних блоків забезпечити плавний ігровий процес не здатні навіть найшвидші сучасні відеокарти.

Ну, принаймі, поки.

ПОДІЛИТИСЬ:

НАПИСАТИ АВТОРУ
Схожі матеріали


Каталог ігор на ПК (PC)

В кожної комп'ютерної гри є певні вимоги до внутрішніх пристроїв комп'ютера (відеокарти, процесора, обсягу оперативної пам'яті та ін.). Якщо комп'ютер їм не відповідає, насолодитися ігровим процесом навряд чи вийде.

У цьому каталозі можна підібрати ігри з врахуванням як ігрових переваг користувача (жанр, сюжет, особливості геймплею і т.д.), так і швидкодії в них конкретного комп'ютерного "заліза".

ΞдетальнішеΞ
Порівняння відеокарт

Онлайн-сервіс порівняння характеристик відеокарт. Побудований у вигляді порівняльної таблиці, в яку можна одночасно додати необмежену кількість графічних карт, вибравши їх зі списку (доступно близько 700 дискретних та інтегрованих відеокарт nVidia, Intel та AMD).

Сервіс дозволяє в зручній формі порівнювати продуктивність відеокарт в комп`ютерних іграх, частоту графічного процесора, тип, розмір і ширину шини пам'яті, а також інші їх характеристики.

ΞдетальнішеΞ
Швидкодія та специфікації відеокарт

Детальні характеристики десктопних і мобільних дискретних відеокарт NVIDIA і AMD (ATI), а також графічних чіпів, інтегрованих в процесори та системну логіку материнських плат.

Є фільтр, що дозволяє шукати в базі відеокарти за виробником, типо (мобільні, десктопні, дискретні, інтегровані), а також за назвою моделі.

ΞдетальнішеΞ
Як дізнатися версію DirectX комп'ютера

DirectX - це набір бібліотек, що входять в операційну систему Windows, які використовуються для створення тривимірної графіки. Завдяки DirectX, розробка комп'ютерних ігор стала значно простішою. По суті, DirectX зробив Windows одноосібним лідером серед операційних систем для домашніх ігрових комп'ютерів.

DirectX, як і інше програмне забезпечення, постійно удосконалиться. З'являються усе нові й нові його версії. Якщо якась комп'ютерна гра була створена з використанням DirectX певної версії, для її повноцінної роботи необхідно, щоб комп'ютер підтримував цю ж версію DirectX або новішу.

Підтримка комп'ютером тієї або іншої версії DirectX залежить від встановленої на ньому Windows, а також від можливостей його відеокарти.

ΞдетальнішеΞ
Як дізнатися відеокарту комп'ютера

Із статті читач дізнається про те, як отримати інформацію про відеокарту, навіть якщо вона не ідентифікується комп'ютером, її драйвер встановлений не правильно або відсутній.

Дізнатися, яка на комп'ютері встановлена відеокарта, можна декількома способами. Порядок дій залежатиме в першу чергу від того, встановлений на комп'ютері драйвер відеокарти (перші два способи) або ні (третій спосіб).

ΞдетальнішеΞ
Як оновити драйвер відеокарти

Як Вам, напевно, вже відомо, драйвер - це спеціальне програмне забезпечення, необхідне для правильного поводження операційної системи комп'ютера з якимось пристроєм (мережевою картою, звуковою картою, веб-камерою, відеокартою та ін.).

Виробники комп'ютерних пристроїв періодично випускають для своїх виробів нові драйвери, пропонуючи їх для вільного завантаження на своїх сайтах. Але якщо драйвер пристрою на комп'ютері вже встановлений і проблеми в його роботі відсутні, міняти його на новіший особливого сенсу немає.

Проте, це не стосується відеокарти. Новий драйвер здатний значно підвищити її швидкодію в комп'ютерних іграх та інших додатках (в деяких випадках до 20 %).

ΞдетальнішеΞ
ЗАЛІЗО Основи Будова комп'ютера Драйвери пристроїв BIOS, UEFI Внутрішні пристрої Процесор Материнська плата Відеокарта Оперативна пам'ять Жорсткий диск, SSD Блок живлення Мережева карта Звукова карта Кулери, охолодження Зовнішні пристрої Мишка Клавіатура Монітор, телевізор Флешка Оптичні диски Принтер, сканер Маршрутизатор, Wi-Fi WINDOWS Інсталяція і оптимізація Інсталяція Windows Оновлення, відновлення Оптимізація Windows Файли і папки Файли Папки Архіви Іконки та ярлики Контекстне меню Використання Windows Основи Робочий стіл Панель завдань Мій комп'ютер Облікові записи Гарячі клавіши Дата та час Мова Шрифти Звуки Панель керування Диспетчер завдань Диспетчер пристроїв Реєстр Командний рядок Віртуалізація Безпека ПРОГРАМИ Інструкції та поради Встановлення програм Автозавантаження програм Microsoft Word Microsoft Excel Браузери Архіватори Файли, мультимедіа Безпека Каталог програм Категорії

МЕРЕЖА Основи Налаштування мережі Можливості Інтернету Корисні сайти
вгору