Ray Tracing: o presente e futuro do hardware para jogos eletrônicos

A tecnologia de Ray Tracing foi revelada em 2018, mas é o futuro da indústria de videogames que falará sobre sua importância,
Descubra como a tecnologia de iluminação conhecida como Ray Tracing promete evoluir ainda mais os gráficos fotorrealistas criados nos videogames.

A cada nova geração de consoles — acompanhada atualmente por consoles portáteis, computadores e smartphones —, tecnologias de ponta emergem e se renovam para tornar as experiências criadas na indústria de videogames ainda mais realistas e imersivas. É o caso do Ray Tracing.

Quem curte jogos está se tornando cada vez mais exigente nos quesitos desempenho e gráficos, e as empresas estão colocando suas engrenagens a todo vapor para entregarem resultados em hardware cada vez mais potentes. Uma das pioneiras em placas de vídeo dedicadas para jogar é a NVIDIA, e é também a vez dela de ser a pioneira nesse tipo de recurso. Vamos descobrir um pouco sobre essa ambiciosa tecnologia.

O que é Ray Tracing?

O Ray Tracing é uma tecnologia da série de placas de vídeo GeForce RTX, que promete revolucionar o mercado e aposentar, com o passar dos anos, as placas da série 1000. Trata-se de um recurso de processamento gráfico relacionado à iluminação nos ambientes e elementos do jogo diferentemente do que estamos acostumados, melhorando aspectos gráficos como sombras, reflexos, oclusão de ambiente, entre outros. Isso acontece pela projeção dos raios sobre os objetos em vez de usar a iluminação-padrão das game engines atuais.

A técnica consiste, primeiramente, de um algoritmo capaz de produzir o chamado BVH (bounding volume hierarchy), um tipo de estrutura de dados capaz de realizar o traçado de raios em tempo real. Depois do cálculo da interação entre o feixe e o objeto da cena em questão, decide-se qual processamento deve ser feito — o raio pode ser refletido, terminado ou até interagir com outros elementos da cena durante seu percurso.

O vídeo oficial da NVidia exemplifica como podemos notar as diferenças.

Em um segundo momento, após o mapeamento de todas as interações ocorridas (path tracing), uma espécie de imagem granular é formada, apontando características como profundidade e cor. Esse processamento por meio de uma Inteligência Artificial avançada, conhecido como redução de ruído (denoising), transforma fidedignamente esse conjunto de pontos em um quadro (imagem) da cena.

Devemos lembrar que tudo isso ocorre em tempo real, logo todo o setup do PC gamer em questão deve estar em dia com os requisitos mínimos.

Vantagens e desvantagens

O resultado dos efeitos pós-processamento, dada a disponibilidade das placas GeForce RTX e hardware compatíveis, é muito impressionante. Para o caso da oclusão de ambientes (ambient occlusion), sombreado presente em áreas de grande contraste de iluminação, podemos perceber que o resultado acontece principalmente no visual mais sutil do escurecimento, com uma sensação de profundidade mais realista.

Com relação às sombras (shadows), a técnica de projeção de raios permite identificar quando um objeto está impedindo a chegada desse feixe até seu destino final. Por meio das interceptações ocorridas na superfície do objeto e de aproximações matemáticas, é possível identificar o que é e como se comporta o objeto frente às fontes de luz de maneira detalhada e precisa.

Os reflexos com Ray tracing estão entre as maiores vantagens da computação gráfica contemporânea. Até pouco tempo, atingir níveis de qualidade só era possível através de shaders programáveis — que nem sempre cumpriam o papel satisfatoriamente por conta da alta demanda de processamento. O resultado pode ser notado em superfícies mais brilhosas ou mais opacas, com mais ou menos feixes de luz sendo redirecionados e projetados para o usuário em forma de pixels.

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Entre as desvantagens estão os preços, que vão desde US$ 500 até mais de US$ 2500 dependendo dos modelos. Algumas fabricantes oferecem opções com water cooling (refrigeração a água), o que incrementa ainda mais os valores. Há também as alternativas mais baratas dependendo da montadora, mas os preços orbitam em torno dos valores estipulados pela NVIDIA.

Recentemente, a NVIDIA lançou uma nova linha de placas de vídeo que traz a tecnologia Ray tracing como principal diferencial. As GeForce RTX SUPER 2060, 2070 e 2080, são evoluções diretas das versões padrões de mesmo nome, e acompanham 8 GB de RAM GDDR6, até 15.5Gbps de velocidade de memória, e clock boost acima de 1.800MHz.

Em relação aos preços, a RTX 2060 SUPER, modelo com configurações mais básicas, chegou no dia 9 de julho com preço a partir de US$ 399. Já as versões RTX 2070 e 2080 SUPER, chegarão custando US$ 499 e US$ 699, respectivamente. A NVIDIA oferece um pacote para quem levar as novas placas de vídeo da linha RTX SUPER, incluindo os jogos Wolfeinstein: Youngblood e Control. Para mais informações sobre as novas GPUs da NVIDIA, confira a nossa matéria especial sobre os lançamentos:

Jogos com suporte a Ray tracing

Com o recente anúncio das especificações gerais do próximo console da família PlayStation e o posterior trailer revelando o Project Xbox Scorpio, sabemos que as poderosas máquinas que estão por vir possuirão suporte a Ray Tracing. Mesmo ainda em 2019, alguns jogos de grandes empresas já possuem esse tipo de suporte para tornar a experiência ainda mais realista.

Entre os jogos lançados compatíveis com ray tracing, temos Shadow of the Tomb Raider, Metro Exodus, Battlefield V, Assetto Corsa, Quake II RTX e a versão em acesso antecipado de Stay in the Light. Sobre jogos ainda não lançados, o mais relevante é Wolfeinstein: Youngblood.

Só nos resta aguardar mais anúncios de títulos com suporte à tecnologia discutida no artigo — então fique de olho no Showmetech para saber tudo sobre games e tecnologia.

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