NVIDIA ha estado incursionando en el trazado de rayos en tiempo real durante más de una década y ha realizado adquisiciones en el espacio para aprovechar la tecnología. Ahora, la compañía presenta NVIDIA RTX, que es su último esfuerzo para ofrecer trazado de rayos en tiempo real a los desarrolladores de juegos y creadores de contenido para su implementación en motores de juegos reales. La imagen de arriba fue renderizada por NVIDIA IRay, una tecnología que la compañía desarrolló para diseñadores y fotógrafos que trabajan con activos digitales. Ese nivel de realismo, especialmente con respecto a la iluminación, es lo que el trazado de rayos en tiempo real puede aportar a los motores de juegos.
Hace aproximadamente una década, Intel estaba promocionando los beneficios del trazado de rayos en tiempo real y declaró que reemplazaría la rasterización tradicional en los juegos 3D. Intel esperaba abrir un camino en esta nueva dirección para los gráficos 3D con su arquitectura de GPU Larrabee, pero la compañía finalmente abandonó esos esfuerzos. NVIDIA, sin embargo, estaba más que dispuesta a tomar la antorcha con el objetivo de aportar más realismo al contenido 3D a través de tecnologías de trazado de rayos.
Pero antes de profundizar en lo que NVIDIA tiene reservado, hablemos más sobre qué es realmente el trazado de rayos. El trazado de rayos es un método mediante el cual se crean imágenes al trazar rayos o trayectorias de luz a medida que rebotan dentro y alrededor de un objeto (u objetos) en una escena. En condiciones óptimas, el trazado de rayos ofrece imágenes fotorrealistas con sombras proyectadas correctamente; efectos de agua que muestran reflejos y colores adecuados; y escenas proyectadas con efectos de iluminación realistas. Imagínese efectos de humo y explosión más convincentes, etc. Los complejos cálculos ópticos que se utilizan para el trazado de rayos significan que las personas y los objetos en los juegos parecerán más realistas, ya que los objetos estarán iluminados de forma más natural por el entorno.
Imagen de Remedy Games, producida con DirectX 12 Ray Tracing (DXR)Sin embargo, hasta este punto, el impacto de rendimiento real asociado con el trazado de rayos en tiempo real ha sido demasiado grande para superarlo con el hardware de GPU existente. La potencia computacional requerida para producir imágenes y efectos realistas a velocidades de cuadro aceptables nos ha eludido, hasta ahora, dice NVIDIA.
Con NVIDIA RTX, que es altamente escalable, NVIDIA está utilizando su arquitectura de GPU Volta para llevar la tecnología que se ha utilizado durante mucho tiempo en películas para pre-renderizar entornos realistas para juegos. Aunque NVIDIA nunca nos dijo cuándo se anunció Volta por primera vez, la arquitectura de la GPU en realidad tiene características de hardware específicas integradas (además de los núcleos Tensor) para ayudar a acelerar el trazado de rayos. La compañía realmente no ofrece más información sobre este hardware en este momento. Y aunque NVIDIA no profundizará en los puntos de referencia de rendimiento reales, sí señaló que Volta es “varios enteros más rápido” que las arquitecturas de generaciones anteriores cuando se trata de trazado de rayos.
“El trazado de rayos en tiempo real ha sido un sueño de la industria gráfica y los desarrolladores de juegos durante décadas, y NVIDIA RTX lo está dando vida”, dice Tony Tamasi, vicepresidente senior de contenido y tecnología de NVIDIA. “GPUS solo ahora se está volviendo lo suficientemente poderoso como para ofrecer trazado de rayos en tiempo real para aplicaciones de juegos, y marcará el comienzo de una nueva era de imágenes de próxima generación”.
La potencia gráfica incluso ha obtenido el apoyo de la industria para NVIDIA RTX, ya que ha trabajado mano a mano con Microsoft para incorporarlo a la nueva API DirectX Raytracing (DXR). Cualquier GPU capaz de computación de clase DirectX 12 debería poder ejecutar DXR, pero el rendimiento y la eficiencia variarán ampliamente según la arquitectura.
“DirectX Raytracing es el último ejemplo del compromiso de Microsoft para permitir a los desarrolladores crear experiencias increíbles utilizando innovaciones gráficas de vanguardia”, agrega Max Mullen, gerente de desarrollo de Microsoft para gráficos de Windows e IA.
El SDK de NVIDIA GameWorks también se ha actualizado con un módulo de eliminación de ruido de trazado de rayos para desarrolladores que quieran aprovechar NVIDIA RTX y la API DXR. La nueva versión de GameWorks SDK permitirá la compatibilidad con reflejos brillantes con trazado de rayos, oclusión ambiental y sombras de áreas. Esto será compatible con el hardware de GPU Volta y los futuros productos de GPU de NVIDIA.
Y para mostrar lo que es posible con NVIDIA RTX, desarrolladores como Epic, 4A Games y Remedy Entertainment mostrarán sus propias demostraciones de tecnología esta semana en la Game Developers Conference. NVIDIA espera que la rampa sea lenta y medida al principio, como lo fue inicialmente para los sombreadores de píxeles, pero eventualmente la mayoría de los desarrolladores de juegos adoptarán un juego a largo plazo para el trazado de rayos en tiempo real en el futuro.
