최근에 게임과 그래픽 뉴스를 조금이라도 본 적이 있다면 가장 최신 유행어 인 레이트 레이싱을 들었습니다. 경로 추적이라는 비슷한 소리를 들었을 수도 있습니다. 또한 프로세스 중 하나가 무엇인지 완전히 이해하지 못했기 때문에 완전히 용서받을 수 있습니다.
경로 추적과 광선 추적 모두 그래픽 기법으로 훨씬 더 많은 비용을 들여보다 사실적인 이미지를 얻을 수 있습니다. 계산 능력. YouTube에는 레이트 레이싱의 특정 측면을 명확하게 보여줄뿐만 아니라 시스템에 미치는 스트레스를 보여주는 Minecraft 비디오가 있습니다.
필요한 유일한 설명이라면 훌륭합니다! 그러나 각 기술이 어떻게 작동하는지, GPU 하드웨어 회사가 레이 트레이싱 가능 카드를 위해 작은 재산을 청구하는 이유를 자세히 알아 보려면 계속 읽으십시오.
래스터 화 및 컴퓨터 그래픽
컴퓨터 화면에 표시되는 이미지가 해당 이미지로 시작되지 않았습니다. 래스터 또는 벡터 이미지로 시작합니다. 래스터 이미지는 음영 처리 된 픽셀 모음으로 구성됩니다.
벡터 이미지는 수학 공식을 기반으로하므로 이미지 크기를 거의 무한정 늘릴 수 있습니다. 벡터 이미지의 단점은 더 정확한 세부 정보를 얻기가 어렵다는 것입니다. 벡터 이미지는 몇 가지 색상 만 필요한 경우에 가장 적합합니다.
래스터 화의 주요 장점은 특히 레이 트레이싱과 같은 기술과 비교할 때 속도입니다. GPU, orgraphics 처리 장치는 게임에서 작은 모양, 가장 자주 삼각형으로 3D 이미지를 만들도록 지시합니다. 이 삼각형은 개별 픽셀로 바뀐 다음 셰이더를 통해 화면에 표시되는 이미지를 만듭니다.
래스터 화는 비디오 게임 그래픽 처리 속도로 인해 오랜 시간 동안 비디오 게임 그래픽을위한 선택이었습니다. 그러나 현재 기술이 한계에 부딪히기 시작함에 따라 다음 기술을 넘어선 더 많은 첨단 기술이 필요합니다. 수평. 레이트 레이싱이 시작됩니다.
아래 이미지에서 볼 수 있듯이 레이트 레이싱은 래스터 화보다 훨씬 사실적으로 보입니다. 찻 주전자와 숟가락에 반사 된 부분을보십시오.
레이 트레이싱이란 무엇입니까?
표면 레벨에서 광선 추적은 빛과 물체의 단일 교차점에서 완전한 포토 리얼리즘에 이르는 모든 것을 의미하는 용어입니다. 그러나 오늘날 가장 많이 사용되는 문맥에서 레이트 레이싱은 설정 점에서 빛의 광선 (픽셀)을 따르고 물체를 만질 때 반응하는 방식을 시뮬레이션하는 렌더링 기법을 말합니다.
당신이있는 방의 벽을보세요. 벽에 광원이 있습니까, 아니면 다른 광원에서 벽에 빛이 반사됩니까? 광선 추적 그래픽은 눈에서 시작하여 시선을 따라 벽으로 이동 한 다음다시 광원으로 벽.
위의 다이어그램은 이 작품. 시뮬레이션 된 "눈"(이 그림의 카메라)의 이유는 GPU의 부하를 줄이기 때문입니다.
왜? 레이트 레이싱은 새로운 것이 아닙니다. 실제로 꽤 오랫동안있었습니다. Pixar는 레이트 레이싱 기술을 사용하여 많은 영화를 만들지 만 Pixar가 달성하는 해상도에서 고화질의 프레임 별 그래픽을 만듭니다.
많은시간. Monsters University의 일부 프레임은 각각 29 시간이 걸렸습니다. 토이 스토리 3은 유선의 2010 년 스토리에 따라 프레임 당 39 시간이 걸리는 프레임 당 평균 7 시간을 차지했습니다.
영화는 모든 표면에서 빛이 반사되어 모든 사람들이 알고 사랑하는 그래픽 스타일을 만들어 내기 때문에 작업 부하를 거의 상상할 수 없습니다. 광선 추적 기술을 눈으로 볼 수있는 것만으로 제한함으로써 게임은 그래픽 프로세서가 (리터럴) 붕괴를 일으키지 않고도이 기술을 활용할 수 있습니다.
아래 이미지를보십시오.
실제로 보이지만 사진이 아닙니다. 광선 추적 이미지입니다. 이와 같은 이미지를 만드는 데 얼마나 많은 전력이 필요한지 상상해보십시오. 많은 광선없이 한 광선을 추적하고 처리 할 수 있지만 광선이 물체에서 튀어 나오는 경우는 어떻습니까?
단일 광선은 10 개의 광선으로 변할 수 있고, 10 개는 100으로 변할 수 있습니다. 증가는 기하 급수적입니다. 포인트가 지나면 3 차 및 4 차 디스플레이를 넘어선 바운스 및 반사가 감소합니다. 다시 말해, 계산하고 표시하는 데 필요한 것보다 훨씬 많은 전력이 필요합니다. 이미지를 렌더링하려면 어딘가에 한계를 그려야합니다.
이제 상상해보십시오 초당 30 ~ 60 회. 이것이 게임에서 레이 트레이싱 기술을 사용하는 데 필요한 힘입니다. 확실히 인상적입니까?
레이 트레이싱이 가능한 그래픽 카드의 달성 가능성은 시간이 지남에 따라 올라가고 결국이 기술은 3D 그래픽처럼 쉽게 사용할 수있게됩니다. 그러나 현재로서는 광선 추적이 컴퓨터 그래픽의 최첨단으로 간주됩니다. 경로 추적은 어떻게 작동합니까?
경로 추적이란 무엇입니까?
경로 추적은 광선 추적의 한 유형입니다. 그 우산 아래에 있지만 1968 년에 광선 추적이 원래 이론화 된 경로 추적은 1986 년까지 현장에 나오지 않았습니다 (결과는 지금처럼 극적이지 않았습니다).
선의 지수 증가를 기억 일찍이? 경로 추적은 이에 대한 솔루션을 제공합니다. 렌더링에 패스트 레이싱을 사용하는 경우 광선은 바운스 당 단일 광선 만 생성합니다. 광선은 바운스 당 정해진 선을 따르지 않고 무작위 방향으로 발사합니다.
경로 추적 알고리즘은 최종 이미지를 만들기 위해 모든 광선을 무작위로 샘플링합니다. 그 결과 다양한 유형의 조명, 특히 전역 조명이 샘플링됩니다.경로 추적에서 흥미로운 점은 셰이더를 사용하여 효과를 에뮬레이트 할 수 있다는 것입니다. 플레이어가 젤다의 전설 : 숨결의 숨결및 슈퍼 마리오 오디세이와 같은 제목에서 경로 추적 전역 조명을 모방 할 수있는 닌텐도 스위치 에뮬레이터 용 셰이더 패치가 최근에 나타났습니다. 효과는 멋져 보이지만 실제 경로 추적만큼 불완전하지는 않습니다.
경로 추적은 단지 하나입니다 레이트 레이싱 형태. 이미지를 렌더링하는 가장 좋은 방법으로 환영 받았지만 경로 추적에는 자체 결함이 있습니다.
결국 경로 추적과 광선 추적은 모두 아름다운 이미지를 만들어냅니다. 소비자 급 컴퓨터의 하드웨어가 비디오 게임에서 실시간으로 레이 트레이싱이 가능하다는 시점에 도달 했으므로 업계는 2D에서 3D 그래픽으로의 단계만큼 인상적인 획기적인 돌파구를 마련 할 준비가되어 있습니다.
그러나 필요한 하드웨어가 "저렴한"것으로 간주되기까지는 여전히 몇 년이 걸리지 만 여전히 그래픽 카드의 가격은 1,000 달러가 넘습니다.