Ray tracing adalah teknik untuk merender grafik komputer yang membuat gambar dengan menelusuri jalur sinar melalui sebuah adegan. Sinar dapat berinteraksi dengan objek dalam pemandangan, memantulkannya dan memperoleh properti, seperti warna.
Ray Tracing: Dasar-dasar
Ray tracing mengemulasi pencahayaan dunia nyata. Cahaya yang kita lihat adalah hasil foton yang dipancarkan dari sumber energi, seperti matahari. Foton dapat memantul dan menyebar saat mereka bertabrakan dengan objek. Sebuah cermin adalah semua yang Anda butuhkan untuk melihat ini dalam tindakan. Cahaya yang mengenai cermin menciptakan pantulan.
Ray tracing mensimulasikan ini. Jumlah sinar yang dilacak sangat sedikit dibandingkan dengan dunia nyata, di mana jutaan foton memantul di bidang pandang kita. Game modern melacak suatu tempat antara satu dan empat sinar per piksel. Tetap saja, itu cukup untuk mensimulasikan dunia nyata.
Menelusuri jalur sinar juga memungkinkannya berinteraksi dengan dunia game. Sinar yang memantul dari benda merah dapat dipengaruhi oleh warna itu, memancarkan cahaya merah di dekatnya. Sinar dapat menyebar dengan cara yang berbeda berdasarkan properti yang diberikan seniman game ke objek, memungkinkan permukaan semi-reflektif atau kasar yang realistis.
Ray tracing adalah langkah maju yang signifikan untuk grafik 3D. Ini menciptakan gambar realistis dengan mensimulasikan jalur sinar saat mereka bergerak melalui permainan. Ini mengarah pada pencahayaan yang dapat berinteraksi dengan lingkungan bahkan saat lingkungan tidak terlihat oleh pemain. Ray tracing tidak memerlukan perangkat keras yang dibuat khusus untuk berfungsi, tetapi ini hanya praktis pada kartu video atau konsol game yang dapat mempercepat ray tracing karena sangat menuntut.
Ray Tracing vs. Rasterization (atau, grafik 3D seperti yang Anda ketahui)
Anda mungkin masih bingung meskipun sudah memahami penjelasan ini. Refleksi hadir di game masa lalu, bahkan yang sekarang berusia beberapa dekade. Apa perbedaan ray tracing?
Game 3D sebelumnya, dan sebagian besar game modern, menggunakan rasterisasi. Rasterisasi menggabungkan elemen dunia game 3D yang terlihat oleh pemain menjadi gambar 2D. Itu hanya membuat apa yang seharusnya terlihat oleh pemain, karena kinerja apa pun yang digunakan untuk menghasilkan apa yang tidak dapat dilihat pemain akan sia-sia. Namun, ini menimbulkan masalah.
Mari kembali ke contoh cermin. Lingkungan pemain dan karakter pemain tidak terlihat oleh pemain (setidaknya dalam game orang pertama). Dengan rasterisasi, tidak ada yang bisa dipantulkan cermin.
Tentu saja, cermin ada di game modern. Mereka membuat adegan dua kali. Satu operan adalah dari sudut pandang pemain, sementara yang lain dari sudut pandang yang berbeda. Namun, itu menggandakan kinerja yang dibutuhkan untuk membuat adegan.
Refleksi ruang layar, teknik dalam mesin game 3D populer, menggunakan data di layar untuk membuat pantulan. Teknik ini sangat ideal untuk permukaan reflektif dengan sudut pandang pemain, seperti air. Namun, objek yang dipantulkan akan hilang jika item yang dipantulkan berpindah dari layar.
Ray tracing tidak berbagi masalah ini karena, tidak seperti rasterisasi, ini dapat melacak di luar perspektif pemain.
Juga, dalam game yang memungkinkan sinar berinteraksi dengan permukaan, ray tracing dapat menampilkan bleed warna yang realistis dan permukaan semi-reflektif yang sulit ditangani oleh rasterisasi.
Perangkat Keras Apa yang Dibutuhkan Ray Tracing?
Ray tracing bukanlah ide baru. Ilmuwan komputer bereksperimen dengan ray tracing di awal 1980-an, menciptakan gambar statis dengan pencahayaan, pantulan, dan bayangan yang realistis. Sayangnya, mereka membutuhkan waktu berjam-jam untuk merender.
Sebuah video game membutuhkan ray tracing real-time pada 30 frame per detik atau lebih tinggi. Itu hanya mungkin dengan kartu video yang dirancang untuk mempercepat ray tracing.
Pelacakan sinar RTX Nvidia mengandalkan silikon yang disebut Tensor Core. Tensor Cores hanya ditemukan di kartu video RTX. Kartu GTX Nvidia dapat membuat game menggunakan ray tracing karena, seperti yang dikatakan, ray tracing tidak memerlukan silikon yang dibuat khusus. Namun, kinerjanya buruk dibandingkan dengan kartu RTX. Dan beberapa game, seperti Minecraft dengan ray tracing RTX, memerlukan kartu video RTX karena cara khusus mereka mengaktifkan ray tracing.
Kartu AMD yang mempercepat ray tracing tidak memiliki merek khusus dan tidak memiliki silikon khusus. Sebaliknya, mereka menggunakan tweak perangkat keras dan pembaruan perangkat lunak untuk hasil yang lebih baik. Lebih sulit untuk mengidentifikasi kartu AMD yang mempercepat ray tracing, jadi perhatikan detailnya.
Sony PlayStation 5 dan Xbox Series X dan S memiliki perangkat keras grafis dari AMD yang dapat mempercepat ray tracing. Namun, terserah pengembang untuk mengaktifkannya, dan banyak game tidak. Contoh penting adalah Cyberpunk 2077, yang mendukung ray tracing RTX di PC saat peluncuran tetapi tidak mendukung ray tracing di konsol generasi berikutnya. Fitur ini dijanjikan untuk konsol next-gen di patch mendatang.
