دنیای گیم هر روز بیشتر از قبل در حال پیشرفت است و همواره غول های تکنولوژی فناوری های جدیدی را به این دنیا معرفی می کنند. فناوری ری تریسینگ یا رهگیری پرتو (Ray Tracing) یکی از مورد بحث ترین مواردی است که در دنیای گیم به آن بر می خوریم. این فناوری ابتدا تنها توسط تعداد معدودی کارت گرافیک ارائه می شد و بازی های کمی از آن پشتیبانی می کردند؛ اما امروزه طیف وسیعی از کارت های گرافیک، کنسول های نسل نهمی و بسیاری از بازی های AAA برای شعار های تبلیغاتی خود از واژه Ray Tracing استفاده می کنند. اما ری تریسینگ چیست و چه کاربردی در بازی دارد؟ آیا می توان این فناوری را انقلابی در دنیای بازی ها دانست یا تنها یک پیشرفت گرافیکی ساده خواهد بود؟ با تکنوسان مگ همراه باشید تا فناوری ری تریسینگ را بررسی کنیم و با زیر و بم آن آشنا شویم.
فهرست مطالب
فناوری ری تریسینگ چیست و چگونه عمل می کند؟
چند سال پیش در سال 2018 انویدیا با معرفی محصولات جدید خود تحت معماری Turing، فناوری ری تریسینگ را به دنیای بازی ها وارد کرد. این تکنولوژی قبل از این، در بسیاری از انیمیشن ها مورد استفاده قرار می گرفت تا شما را با اثری واقع گرایانه تر رو به رو کند. همانطور که میدانید در دنیای واقعی برای اینکه بتوانیم یک جسم را مشاهده کنیم، نیاز است که نور از یک منبع روشنایی مانند خورشید، لامپ یا هرچیز دیگری به جسم مورد نظر برخورد کند و بازتاب آن به چشم مان برسد.
تا چند سال پیش اعمال چنین فرایندی در بازی ها غیر ممکن بنظر می رسید زیرا به توان پردازشی بسیار زیادی برای این کار نیاز بود. به همین دلیل برای طراحی بازی ها از تکنیک Rasterization استفاده می شد؛ تکنیکی که در ازای پردازش گرافیکی کمتر کار بازی ساز ها را سخت تر می کرد و اثر نهایی هم از نظر ویژگی های فیزیکی شباهت زیادی به دنیای واقعی نداشت. البته در طول زمان بازی ساز ها فناوری های کوچک و بزرگی به Rasterization اضافه کردند و موجب شدند کیفیت بازی ها تا حد زیادی پیشرفت داشته باشد.
اما انویدیا با معرفی کارت های گرافیک قدرتمند RTX توانست فناوری ری تریسینگ را به دنیای بازی ها وارد کند. با استفاده از این فناوری منابع نور در محیط بازی به صورت کاملا واقعی در محیط اطراف انعکاس پیدا می کنند و این انعکاس تا جایی ادامه پیدا می کند که اثر نور از بین برود. رهگیری پرتو بسته به جسم های مختلف در بازی واکنش مختلفی ایجاد می کند، به عنوان مثال در صورت برخورد نور به آب شاهد بازتاب آن خواهید بود در حالی که برخورد نور به شیشه موجب ایجاد پرتو نور می شود. به بیان دیگر در تکنیک ری تریسینگ با برخورد نور به یک جسم یا انعکاس یافته و ضعیف تر می شود و یا جذب می شود، هر پرتو انعکاس شده با خود اطلاعاتی از رنگ و بافت جسم قبل را ذخیره می کند تا مانند دنیای واقعی آن را بر روی جسم اعمال کند.
تکنیک Ray Tracing چگونه در بازی ها اجرا می شود؟
همانطور که گفتیم در ری تریسینگ نور پس از پخش توسط منبع نور بار ها و بار ها در سطح اجسام مختلف منعکس می شود تا دنیای بازی در سیستم شما شبیه سازی شود. به همین دلیل این فرایند بار پردازشی بسیار سنگینی را طلب می کند که دست یابی به آن در سیستم های خانگی تا چند سال پیش غیر ممکن بود. البته کمپانی هایی مانند پیکسار با استفاده از ابر کامپیوتر های خود ری تریسینگ را در انیمیشن ها اعمال می کردند و خروجی نهایی را با این تکنیک ارائه می دادند. اما پس از معرفی کارت گرافیک های RTX قضیه به کلی تغییر کرد و این فناوری پای خود را در بازی های کامپیوتری باز کرد.
Battlefield V و Metro Exodus اولین بازی هایی بودند که فناوری رهگیری پرتو را ارائه کردند اما امروزه تقریبا تمام بازی های AAA با این فناوری ارائه می شوند. کارت های گرافیک RTX برای اینکه بتوانند از پس این پردازش بر بیایند از یک سری ریز پردازنده اختصاصی به نام هسته های RT یا RT Core بهره می برند که وظیفه آن ها رندر گرفتن ری تریسینگ در بازی است. البته ری تریسینگ تنها توسط انویدیا ارائه نمی شود و کمپانی AMD نیز در کارت های گرافیک پرچمدار خود این فناوری را ارائه می دهد. کمپانی ای ام دی با استفاده از AMD Ray Accelerators در پردازنده های گرافیکی رهگیری پرتو را ارائه می دهد.
قابلیت رهگیری پرتو در چه پلتفرم هایی وجود دارد؟
تا اینجای مقاله با نحوه کار ری تریسینگ و کاربرد آن در دنیای بازی آشنا شدید. اکنون این سوال پیش می آید که رهگیری پرتو در چه پلتفرم هایی وجود دارد و چگونه می توان آن را تجربه کرد. قبل از هرچیزی باید بدانید برای اینکه یک بازی را با این فناوری اجرا کنید، باید هم سخت افزار و هم بازی از Ray Tracing پشتیبانی کنند. امروزه تمامی کارت های گرافیک سری RTX، کارت های گرافیک AMD سری RX 6 از رهگیری پرتو پشتیبانی می کنند.
AMD با معرفی معماری RDNA 2 ری تریسینگ را به کنسول های نسل نهمی مانند PS5 و ایکس باکس سری ایکس | اس نیز وارد کرد. همانطور که گفتیم، امروزه بازی های زیادی با پشتیبانی از تکنیک رهگیری نور وجود دارند و با گذر زمان هم بر تعداد این بازی ها افزوده می شود. اما نکته ای که باید به آن دقت کنید این است که فعال شدن این ویژگی در بازی ها به دلیل بار پردازشی سنگین موجب کاهش فریم ریت می شود و به عنوان مثال بازی که در حالت عادی با 60 فریم بر روی سیستم شما اجرا می شود ممکن است با ری تریسینگ تنها 30 فریم ارائه دهد.
RDNA 2 همچنین در چیپست Exynos 2200 سامسونگ که در سری گوشی های S22 به کار رفته نیز امکان دسترسی به Ray Tracing را فراهم می کند. البته هنوز هیچ بازی موبایلی با پشتیبانی از این تکنیک عرضه نشده است اما انتظار می رود تا چند سال آینده پای رهگیری نور به گوشی ها نیز باز شود.
سوالات متداول در مورد رهگیری نور
آیا ری تریسینگ در تمام بازی ها قابل استفاده است؟
آیا ری تریسینگ تنها در سری RTX انویدیا وجود دارد؟
سخن پایانی
در این مقاله به سوال ری تریسینگ چیست پاسخ دادیم و این فناوری را از جنبه های مختلف بررسی کردیم. همانطور که گفتیم رهگیری پرتو چیز جدیدی نیست و سال ها قبل بسیاری از انیمیشن ها و فیلم ها این تکنیک را برای پویا سازی هرچه بیشتر به کار می بردند. با این وجود راهیابی ری تریسینگ به بازی ها می تواند یک انقلاب در دنیای گیم باشد و مسیری را برای واقع گرایانه تر شدن هرچه بیشتر بازی ها فراهم کند.
به طور کلی سرمایه گذاری برای تهیه یک کارت گرافیک یا کنسول با پشتیبانی از Ray Tracing چیزی ضروری نیست اما اگر به جلوه های بصری اهمیت زیادی می دهید و قصد دارید نهایت گرافیک بازی ها را تجربه کنید، استفاده از این فناوری می تواند یک تجربه بی نظیر برای تان باشد. شما بگویید آیا ری تریسینگ ارزش پرداخت هزینه های بالا برای تهیه کارت گرافیک یا کنسول نسل نهمی را دارد؟ آیا از عملکرد این فناوری در بازی های امروزی راضی هستید؟ نظرات و تجربیات خود را در مورد رهگیری پرتو با ما به اشتراک بگذارید.
