22.06.2023

Во что поиграть? Самые красивые игры с трассировкой лучей RTX

Какой вопрос может интересовать любого геймера перед сезоном отпусков? Конечно, во что же можно будет поиграть, да чтобы и геймплей был увлекательным, и картинка на экране монитора поражала своей красотой и реалистичностью. Перед тем, как поговорить о конкретных проектах, предлагаем разобраться, а что же в 2023 году помогает добиться наилучшего качества изображения в играх, а также о том, как работает современная графика.

Немного истории

Сложилось так, что до недавнего времени разработчики использовали в играх только растеризацию. Этот способ рендеринга выводит и освещает объекты по очереди без учета остальных объектов в сцене. Подобный подход далек от реальности, в которой освещение многократно отражается от стен, людей и предметов. Как следствие, разработчикам приходилось прибегать ко множеству дорогостоящих и ограничивающих возможности геймплея уловок чтобы обеспечить правдоподобную картинку.

Таким образом, алгоритмы создавали лишь иллюзию цельного изображения, которая легко разрушалась при любом внимательном рассмотрении. Это и отражения низкого качества, которые исчезают при наклоне камеры, и проникающий сквозь предметы свет, и неестественное свечение объектов там, где его быть не должно, а также отсутствие полутеней и закадровых отражений. Непрямое освещение и закадровые отражения приходилось заранее сохранять в текстуры и пробы низкого разрешения, что не только портило качество графики и предъявляло повешенные требования к объему видеопамяти, но и накладывало ограничения на разрушаемость в играх. Но способ перенести физику света из реального мира в мир игровой так, чтобы значительно приблизить графику к реальности и развязать руки игровым дизайнерам, все-таки есть, и называется он трассировкой лучей.

Как работает технология трассировки лучей RTX?

Трассировка намного гибче растеризации - для расчета отражений, теней и освещения в трехмерную сцену со всеми объектами запускаются лучи прямо из пикселей экрана, они могут отражаться между объектами, собирая по пути всю необходимую информацию об освещении в различных участках сцены. На выходе получаем максимально приближенную к реальности картинку с естественным светом, полутенями, закадровыми отражениями и другими физическими явлениями. Кроме того, лучи убирают ограничения на смену времени суток, физику и разрушения в играх, ведь непрямое освещение с трассировкой всегда рассчитывается в реальном времени и учитывает любые изменения окружения. Control, Fortnite, Minecraft RTX, The Finals - столь разные игры объединяет то, что в них есть возможность разнести уровни в щепки и превосходная графика с трассировкой лучей. 

Чтобы получить результат должного качества нужно достаточное число лучей. Если приравнивать один луч к одному пикселю экрана, то с современным разрешением таких лучей требуются миллионы и это только для 1 эффекта. До определенного времени такой уровень производительности был попросту не под силу видеокартам без аппаратного ускорения, им категорически не хватало вычислительной мощности. 

Однако в августе 2018 года компания NVIDIA представила первые видеокарты с поддержкой трассировки лучей в реальном времени. Ими стали GeForce RTX. С новыми видеокартами RTX игрокам и разработчикам открылись невероятные графические возможности, ведь в составе чипа видеокарты появились RT и тензорные ядра. Первые на порядок ускоряют расчет лучей, не нагружая остальные вычислительные блоки, а тензорные ядра ускоряют перемножение матриц в нейросетях DLSS для многократного увеличения частоты кадров в более чем 300 играх. В итоге удалось получить и картинку хорошего качества с фотореалистичным освещением и высокую частоту смены кадров в играх. 

С приходом видеокарт GeForce RTX 30 и 40 производительность RT и тензорных ядер в рамках чипа выросла в разы, а значит, расчет трассировки лучей в наши дни совершается еще более продуктивно. Сейчас мы наконец-то расскажем, где же можно применить всю эту силу.

Самые красивые игры с трассировкой лучей

Классический Portal теперь с RTX! Все ресурсы игры были усовершенствованы под современные требования, а с полной трассировкой лучей, также известной как path tracing рендеринг, изображение стало живым и реалистичным. Старые эффекты тумана приобрели настоящую, правильно смоделированную объемность, сквозь дымку пробиваются густые завораживающие лучи света, которые реалистично рассеиваются, воздействуя на всю сцену. Главной особенностью игры является механика порталов, и благодаря полной трассировке лучей свет может проходить и через них, вызывая синхронное смещение теней и освещения. Внимательное прохождение позволит открыть доступ к новым кубам-компаньонам, например, к кубу-линзе, который реалистично переворачивает (преломляет) окружение, или к неоновому кубу, излучающему свет.

Metro Exodus 

Внедрение трассировки лучей значительно сказывается на атмосфере, превращая шутер от первого лица в пост-апокалиптическом сеттинге в одну из самых красивых игр, когда либо выходивших. В улучшенном издании игры освещение стало еще более проработанным: свет может отскакивать от поверхностей неограниченное число раз, создавая картинку, наполненную рассеянными тенями, взаимодействиями света и цвета, которые раньше были невозможны. Лучи в Metro Exodus не только распространяются по сцене, но и окрашивают ее в цвет поверхностей, от которой отразились, добавляя игре дополнительной кинематографичности и правдоподобия. Трассировка является неотъемлемой частью улучшенной версии Metro Exodus, поэтому игра НЕ работает на видеокартах без аппаратного ускорения лучей.

Cyberpunk 2077 

Являясь самой технологически продвинутой игрой, Cyberpunk 2077 использует сразу несколько методов трассировки лучей для рендеринга тысяч неоновых источников света, теней, глобального освещения и других визуальных эффектов Найт Сити. С обновлением Ray Tracing: Overdrive, все эти методы объединили в общий, более продвинутый алгоритм отслеживания пути лучей - path tracing. Графика игры стала почти неотличима от реальности, ведь полная трассировка Overdrive точно имитирует распространение света по всей сцене и позволяет избавиться от несостыковок отдельно взятых алгоритмов на более низких настройках. В итоге картинка выглядит монументально: все, что нужно, - освещено, остальное сокрыто тенями и полутенями - свет перестал проникать сквозь стены, а силуэты персонажей перестали неестественно светиться. Проще говоря, в режиме Ray Tracing: Overdrive игра выглядит невероятно реалистично. Чтобы получить максимум впечатлений от геймплея не забудьте включить DLSS 3 для повышения частоты кадров до 4 раз в режиме DLSS SR “Performance” с включенным генератором кадров и Reflex для отзывчивого управления.

Minecraft 

Path tracing трассировка лучей в Minecraft c RTX полностью преображает знакомую каждому пиксельную графику. Реалистичное освещение, естественные отражения в воде, правильные тени объектов и излучающие свет текстуры способны впечатлить даже самых требовательных геймеров. Контрастная поверхность открытого мира, залитые красным шахты с раскаленной лавой, таинственный подводный мир с пробивающимися сквозь толщу воды столбами света и окном Снелла на поверхности создают неповторимую атмосферу на новых картах. Более того, трассировка создала целую новую песочницу для творчества - свет можно смешивать, что позволило энтузиастам соорудить экраны и повторить эффект пинхол-камеры в игре. В RTX версии креативщики могут играть не только формой скульптур, но и светом. Таким образом, новая графика и игровой процесс слились воедино в этой игре!

Marvel's Spider-Man

Miles Morales, как и любой из последних проектов про Человека-паука, является той самой игрой, в которой правильные отражения играют первостепенную роль. Заснеженный Нью-Йорк с его застекленными высотками — это настоящий муравейник, где с высоты птичьего полета видно все, что происходит внизу: снующую толпу, дорожный трафик, в общем, обычную жизнь большого мегаполиса. Естественно, для полного погружения все это должно корректно отражаться на зданиях, заледеневших дорогах и в мраморных фасадах, как и моделька главного героя, который любит наблюдать за жизнью города, прицепившись к какой-нибудь стене. Эффекты трассировки лучей решают эту нелегкую задачу, кардинально меняя облик Нью-Йорка и улучшая его визуальную точность. С большой силой должна прийти и большая ответственность, и графика в Marvel's Spider-Man: Miles Morales в полной мере позволяет почувствовать себя главным защитником своего города.

The Finals

Это совершенно новый сетевой шутер с потрясающей графикой и геймплеем, в котором можно разрушать целые уровни.  Недавно началось закрытое бета-тестирование этой бесплатной игры и геймеры уже успели высоко оценить как картинку, так и возможности игры. Помимо ураганного игрового процесса, в котором вашим соперникам попросту негде спрятаться из-за тотальной разрушаемости арен, игра использует все преимущества глобального освещения при помощи трассировки лучей, а также поддерживает DLSS 3 для высокой производительности и отзывчивого управления. С трассировкой лучей не только преображается графика, но и освещение сцены меняется вместе с разрушениями, например, если вы снесете стену в здании, то освещение вокруг станет более ярким. Без трассировки закрытые сцены всегда остаются темными, даже если их разрушить. Поэтому это еще одна игра, в которой реалистичная графика влияет на игровой процесс, ведь выцеливать соперников намного проще, когда их видно!