Los videojuegos modernos pueden parecer increíblemente increíbles, y en el pasado, vimos cambios sísmicos entre cada consola y la generación de tarjetas gráficas. Sin embargo, este no ha sido el caso en los últimos años, ya que los juegos se centran menos en bombear más polígonos y, en cambio, realizan actualizaciones pequeñas pero significativas con cosas como calidad de textura, resolución, iluminación y efectos visuales..

El trazado de rayos parece ser otro de esos cambios aparentemente modestos, pero potencialmente significativos que afectarán el panorama de los juegos en un futuro cercano.

¿Qué es el trazado de rayos que podrías preguntar? Es una forma mucho más avanzada y realista de representar la luz y las sombras en una escena. Es lo que las películas y los programas de televisión utilizan para crear y combinar el increíble trabajo de CG con escenas de la vida real. El inconveniente es que el trazado de rayos a menudo requiere granjas de servidores extensas para pre-renderizar gráficos. Eso es mucho pedir en un videojuego interactivo en tiempo real que se ejecuta en una caja compacta en su hogar..

Bueno, al menos hasta ahora. En la Game Developers Conference, Nvidia, Microsoft y AMD anunciaron iniciativas que finalmente harán posible el trazado de rayos en juegos en tiempo real, lo que significa efectos deslumbrantes y mundos de juego mucho más inmersivos. Aquí hay un vistazo a qué esperar, quiénes están involucrados en este nuevo impulso y qué aportan a la mesa..

¿Qué es el trazado de rayos??

El trazado de rayos es una técnica de reproducción que puede producir efectos de iluminación increíblemente realistas. Esencialmente, un algoritmo puede trazar el camino de la luz y luego simular la forma en que la luz interactúa con los objetos virtuales que finalmente golpea en el mundo generado por computadora..

Hemos visto que los efectos de iluminación en el juego se vuelven cada vez más realistas a lo largo de los años, pero los beneficios del trazado de rayos son menos acerca de la luz en sí misma y más acerca de cómo interactúa con el mundo..

El trazado de rayos permite sombras y reflejos mucho más realistas, junto con una translucidez y dispersión muy mejoradas. El algoritmo toma en cuenta dónde la luz incide y calcula la interacción y la interacción de manera muy similar a como el ojo humano procesaría la luz real, las sombras y los reflejos, por ejemplo. La forma en que la luz incide en los objetos del mundo también afecta a los colores que ves.

Con suficiente potencia computacional disponible, es posible producir imágenes CG increíblemente realistas que son casi indistinguibles de la vida. Pero ese es el problema: incluso una PC para juegos bien equipada solo tiene tanta potencia de GPU para trabajar, y mucho menos una consola de juegos moderna.

El trazado de rayos se usa ampliamente al desarrollar imágenes de gráficos de computadora para películas y programas de televisión, pero eso se debe a que los estudios pueden aprovechar la potencia de una granja de servidores completa (o computación en la nube) para realizar el trabajo. Y aun así, puede ser un proceso largo y laborioso. Hacerlo sobre la marcha ha sido demasiado exigente para el hardware de juego existente.

En cambio, los videojuegos utilizan la rasterización, que es una forma mucho más rápida de representar gráficos de computadora. Convierte los gráficos 3D en píxeles 2D para mostrarlos en su pantalla, pero la rasterización requiere que los sombreadores representen efectos de iluminación razonablemente realistas..

Los resultados simplemente no se ven tan naturales o realistas como lo harían con el trazado de rayos. Los beneficios de esta tecnología probablemente no parecerán alucinantes de manera individual, pero las mejoras colectivas realmente podrían elevar el realismo de los mundos de juegos interactivos..

¿Quién está trabajando en el trazado de rayos??

Microsoft es el pez más grande en este nuevo estanque de rastreo de rayos de videojuegos, ya que la compañía anunció DirectX Raytracing (DXR) en la API de DirectX 12. Han creado la estructura para introducir y computar los rayos en el mundo, y han hecho posible que los desarrolladores comiencen a experimentar con la tecnología para ver qué es posible en sus motores de juego..

Y no están solos: Microsoft ha estado trabajando con varios de los más grandes creadores de juegos y creadores de motores de juegos del mundo para ayudar a introducir el trazado de rayos en los juegos de PC. Los motores Frostbite y SEED de Electronic Arts serán compatibles, junto con el omnipresente Unreal Engine y Unity motor visto en toda la industria.

Los creadores también pueden comenzar de inmediato, gracias a un SDK de DXR experimental disponible ahora. Microsoft compartirá más información en GDC 2018 esta semana.

Dar vida al trazado de rayos en los juegos requiere un increíble poder de GPU, por lo que, como era de esperar, Nvidia también está liderando la carga. La tecnología RTX de la compañía aprovecha una década de trabajo en algoritmos de gráficos y GPU, y están trabajando estrechamente con la API DXR de Microsoft para que los desarrolladores se pongan al día rápidamente..

Según Nvidia, los "algoritmos con calidad de película" y las actualizaciones de su API GameWorks ofrecerán iluminación, reflejos, sombras y efectos relacionados con un nivel de fidelidad nunca antes visto. Y las GPU entrantes de la clase Volta de Nvidia serán compatibles, por supuesto.

Y AMD no se quedará atrás, tampoco. No han compartido tanto como Nvidia hasta este momento, pero han anunciado capacidades de "rastreo de rayos en tiempo real" a través de su motor de renderizado ProRender y Radeon GPU Profiler 1.2. Sin embargo, el anuncio de AMD parece estar menos centrado en los juegos en este momento, y más sobre cómo mejorar los flujos de trabajo y los resultados de los desarrolladores con una combinación de trazado de rayos y rasterización..

¿Cuándo veremos los beneficios??

Si bien el enfoque de AMD todavía no parece orientado hacia los juegos, ese mismo tipo de enfoque mixto es probablemente lo que veremos en el mundo de los juegos para comenzar. Como sugirió la publicación oficial del blog de Microsoft, DirectX Raytracing "complementará las técnicas de renderización actuales".

En otras palabras, hará algunos Mejoras sobre rasterización, pero no reemplazarlo completamente. Incluso las GPU de mañana probablemente no estén totalmente a la altura de esa tarea. Pero el trazado de rayos será otra herramienta en los juegos de herramientas para desarrolladores de juegos, y será cada vez más importante con el tiempo..

Microsoft sugiere que el trazado de rayos ganará más atención "en los próximos años" para cosas en las que la rasterización simplemente no sobresale, incluida la iluminación global. "Eventualmente, el trazado de rayos puede reemplazar completamente la rasterización como el algoritmo estándar para representar escenas en 3D", concluye el post.

Esa es una posibilidad remota, pero estos son pasos importantes en la dirección correcta. Las nuevas demostraciones tecnológicas de Nvidia muestran que compañías como Remedy Entertainment (Quantum Break) y Epic Games (Fortnite) ya están aprendiendo los entresijos del trazado de rayos y la entrega de resultados deslumbrantes..

Parece posible que el trazado de rayos comience a desarrollarse en juegos que se ejecuten en GPU de gama alta (como la serie Volta de Nvidia) en un futuro próximo, quizás más adelante en 2018. Sin embargo, todavía no hay nada concreto..

Por ahora, sin embargo, es emocionante pensar que esta habilidad tan esperada finalmente está en el horizonte, y solo ayudará a cerrar la brecha en la fidelidad gráfica entre los mundos interactivos y el increíble trabajo de CGI visto en la pantalla grande..

Estamos en el terreno en la Game Developers Conference (GDC) en San Francisco esta semana que cubre lo último en juegos, desde dispositivos móviles y consolas hasta auriculares de realidad virtual. Ponte al día con todas las novedades de GDC 2018 hasta aquí!

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