По поводу Рейтрейсинга

Раз в неделю вижу подобные посты/комментарии, потому вижу смысл устроить небольшой ликбез.

И так, автор сея поста говорит нам, а вот у меня есть скриншоты и попробуйте найти на них разницу (которую я кстати везде нашёл) и вот если не можете, то очевидно что рейтрейсинг не нужен и всё это заговор nvidia по разводу гоев.

Я видел уже множество подобных постов и к сожалению они пользуется популярностью, ведь смотрите, раньше в играх и так были тени и отражения, а теперь для них нужны sli 4090.

На данный момент в играх используется ряд технологий разной степени костыльности.

Screen Space Reflections (SSR)

Штука которая при помощи сэмплирования карты глубины (глубина пикселя) и карты нормалей (направление пикселя) делает наложение отражений объектов в экранном пространстве.

Обладает одним огромным минусом, не знает о том, чего нет на экране. Если в RDR 2, Cyberpunk 2077 вы видели как на границах экрана и на контуре игрока и всех динамических объектов изображение начинает превращаться в кашу из пикселей, то добро пожаловать в мир SSR и растеризации.

Screen Space Ambient Occlusion (SSAO)

Тоже самое, но для отрисовки теней на границах соприкосновения объектов. Эффект очень важный, т.к без него сцена может казаться полностью плоской, даже с наличием теней.

Одна проблема, первые 2 буквы в названии означают, что всё это просчитывается также в пространстве экрана, но теперь из-за того что идёт наложение эффекта на места стыков, мы получаем загрязнение картинки, т.к этот чёрный фильтр ничего общего с тенями не имеет и иметь не может.

Проблема с ореолами ещё больше портит картинку и теперь ваш игрок начнёт светиться чёрной аурой.

Подвидами этой технологии является HBAO которая делает всё умнее и более качественно, но оставляет ореолы, хотя ещё можно вспомнить HBAO+ который начинает рендерить разные буфферы глубины для статических и динамических объектов, а далее совмещать их в финальном результате. Но и тут проблемы с артефактами не решаются, т.к также всё это является эффектом в экранном пространстве.

Запекание

Теперь мы пришли к главному источнику зла и основным аргументом людей с поломанной психикой.

Каждый раз вижу комментарии со следующем посылом

Нужон... к сожалению нужон, т.к подобное освещение запекается напрямую в текстуру и выглядит как точная копия рейтрейсинга, т.к это и есть рейтрейсинг, но и тут не без косяков.

Это работает нормально тогда, когда вам не нужно менять сцену, т.е двигать объекты или источники освещения.

Это означает, что про подробную разрушаемость в подобных играх стоит забыть и объекты которые будут сдвинуты резко потеряют своё "реалистичное" затенение.

Вы можете спросить, а почему не запечь вообще всё, на что последует простой ответ — Дорого, т.к требуется получить освещение под любое время суток + любую погоду.

К этому же можно подвести отражения через кубмапы, когда сцену запекают в развёртку куба, а далее используют как источник отражения или зонды освещения которые хранят данные о свете в конкретной точке пространства.

Технологий для освещения в растеризации сотни, если не тысячи и разные игры используют разные алгоритмы и способы создать иллюзию реалистичного освещения.

Суть этой технологии состоит в симуляции света, что даёт максимально достоверное и красивое освещение. И когда я говорю про освещение, то я говорю не про отражения в лужах или тени от бумаги, я говорю про ОСВЕЩЕНИЕ.

Начнём с базы, любой объект в реальности является стеклом и может отражать и преломлять свет, вопрос в том, а на сколько его материал это позволяет. Логично, что стекло отразит света больше, чем это сделает условный бетон, но у последнего это кол-во тоже не нулевое и если в ясный день вы будете стоять возле бетонной стены, то свет солнца начнёт отражаться от этой стены и падать на вас.

Вы скажите, но это же такая мелочь, зачем ради этого жертвовать производительностью? А я вам отвечу, что вы в корне не правы, т.к это правило с отражением света работает всегда и является универсальным.

Отражения будут работать как на мельчайшие кусочки стекла, так и на огромные бетонное здания, что даёт возможность полноценно смотреть на сцену без ограничений текущей технологической базы.

Видели ли вы Dead Space Remake? Многие блогеры начали облизывать картинку и то какое же там красивое освещение.

Почему они могут дать такие тени и свет, а другие игры не могут?

Ответ прост: У Dead space нет солнца/глобального освещения.

На данный момент в играх используется банальная логика — объекты постоянно освещаются солнцем с наложением полупрозрачных теней.

Т.е в играх с динамическим освещением НЕ МОЖЕТ БЫТЬ тёмных пространств и это видно в интерьерах киберпанка где все ящики и мусор светятся всеми цветами радуги, т.к они не в курсе что находятся в глобальной тени.

Я даже не буду говорить о отсутствии самозатенения, что делает лица NPC полностью уродливыми, т.к они не имеют теней от формы самого лица.

Рейтрейсинг решает эту проблему и даёт вам возможность иметь тени как в Dead Space Remake, но с любым освещением и любой геометрией без запекания света и с полностью разрушаемым миром.

Итог

Я могу понять претензию от игроков, которые платят реальные деньги и получают нереальный результат, но это вызвано тем, что сейчас происходит переход от старых способов рендеринга к новым, а т.к старые технологии за 30 лет научились не дурно подражать реальности, то эти самые игроки не могут найти отличий от прямой симуляции, хоть эти отличия конечно же есть.

На любую проблему можно придумать сотню костылей по её решению, но вы должны понимать, что на эту сотню костылей придёт тысяча проблем в виде артефактов разной степени паршивости.

Говна в этот котёл подливает ещё и то, что растеризация с её запеканием света, очень хорошо приучила игроков к статичности мира и его приколоченности, что по итогу ещё больше укрепляет игроков в вере нормальности текущего освещения, хоть повторю ещё раз ЭТО НЕ ТАК!

Рейтрейсинг это настоящее технологическое чудо, а его более полная версия в виде трассировки путей является технологией из будущего и даст нам поистине удивительную картинку и хочу надеется, что я до этого момента обязательно доживу.

Спасибо за прочтение.