Ray tracing is een geavanceerde vorm van computergraphics die simuleert hoe licht in het echte leven werkt. Het kan computergraphics maken die er echt fotorealistisch uitzien.

In het verleden was ray tracing beperkt tot grootschalige computergrafische projecten, zoals Hollywood CG - films. Nu is het te vinden in pc-gaming en binnenkort in gameconsoles van de volgende generatie.

Om te begrijpen waarom dit zoveel mensen enthousiast maakt, moeten we ray-traced graphics vergelijken met de reguliere grafische weergavemethode die tot nu toe is gebruikt: rasterisatie.

Rasteren versus Ray Tracing^{(Rasterization vs Ray Tracing)}

Moderne realtime computergraphics zien er geweldig uit! Het is moeilijk voor te stellen dat het iets te maken heeft met de basis 3D-graphics van twintig of dertig jaar geleden. De waarheid is dat een console zoals de Playstation 1 en de huidige Playstation 4 dezelfde basismethode gebruiken om 3D-graphics weer te geven en deze vervolgens op je 2D-scherm te plaatsen.

Dit staat bekend als rastering^{(rasterization)} . Een "raster" is een afbeelding die wordt weergegeven als een raster van pixels, en dat is precies wat uw scherm weergeeft. Rasterisatie^{(Rasterization)} is het proces waarbij een 3D-scène wordt omgezet in een 2D-afbeelding op een scherm. 

Dit moet gebeuren, want de 3D-scène is, nou ja, 3D. Het heeft diepte, zodat de virtuele objecten langs elkaar heen kunnen bewegen en vanuit elk gezichtspunt bekeken kunnen worden. Tijdens het rasteren moet de computer uitzoeken hoe die scène eruit zou zien als je scherm in feite een venster was naar die 3D-wereld.

In het echte leven heeft een scène textuur en verlichting, evenals vorm, diepte en grootte. Omdat het simuleren van licht van oudsher meer computerkracht kostte dan welke thuiscomputer dan ook kan, hebben programmeurs trucs en snelkoppelingen gemaakt om iets te creëren dat lijkt op echt licht, kleur en textuur met behulp van dit proces van rastering.

Ray tracing is in zekere zin veel eenvoudiger. In plaats van te proberen een lange lijst met trucs te gebruiken om de illusie van echt licht te creëren, simuleert het in plaats daarvan echt licht. Wanneer de computer nu moet uitzoeken hoe de scène eruit zou zien, gezien door het "venster" van uw scherm, voert hij gewoon de ray tracing-simulatie uit en alles werkt.

In de echte wereld worden de lichtstralen die je oog binnenkomen, weerkaatst door al het andere waar je naar kijkt voordat ze je netvlies bereiken. Ray tracing bereikt hetzelfde resultaat op een efficiëntere manier. Het doet dit door gesimuleerde "stralen" van licht van de "camera" op te nemen en deze rond de virtuele scène te laten stuiteren, terwijl het onderweg kleur- en helderheidsinformatie oppikt. Je scherm vertegenwoordigt het virtuele oog, dus je ziet een echt realistische virtuele wereld.

Door raytracing te gebruiken, creëert een enkele techniek objecten, reflecties, schaduwen en andere elementen van een scène die er echt uitzien. Dat realisme ontstaat vanzelf als resultaat van de simulatie, geen trucjes of shortcuts nodig!

Waar Ray Tracing te ervaren^{(Where To Experience Ray Tracing)}

Als u raytracing in actie wilt zien, hoeft u alleen maar een moderne film te kijken die gebruikmaakt van computergegenereerde afbeeldingen. Als je naar een CG-film zoals Toy Story 4 kijkt , is alles wat je ziet een product van raytracing. 

Als je een interactieve raytraced-wereld wilt verkennen, is er momenteel maar één game in de stad. De RTX-serie van Nvidia GPU's^{(RTX series of Nvidia GPUs)} , samen met videogames en apps die deze technologie ondersteunen. U kunt sommige raytracing-toepassingen uitvoeren met niet-RTX-hardware, maar u krijgt geen goede prestaties. Bekijk zeker ons artikel over de beste games die pronken met RTX-hardware^{(best games that show off RTX hardware)} .

Het probleem is dat RTX -hardware nog steeds vrij duur is. De aankomende generatie videogameconsoles heeft echter een vorm van raytracing-ondersteuning. Wat betekent dat de mainstream gaming-wereld kan helpen om ray-tracing om te zetten in de volgende grote gaming-technologie. Maar als ray-tracing zo moeilijk is om in realtime te doen, hoe gaan deze nieuwe GPU's daar dan mee om?

Hoe wordt realtime raytracing bereikt?^{(How Is Real Time Ray Tracing Achieved?)}

Elke computer kan een 3D-scène renderen met behulp van ray tracing. Mensen die met 3D-renderingpakketten werken, doen het al jaren. Elke moderne CPU kan de daadwerkelijke berekeningen uitvoeren die nodig zijn om het pad van het licht rond de scène te volgen.

Moderne CPU's en GPU's kunnen die cijfers echter niet snel genoeg verwerken om in realtime een afbeelding te genereren. De enorme computerboerderijen die worden gebruikt om films zoals Monsters Inc of Toy Story te maken, hebben bijvoorbeeld uren nodig om een ​​enkel frame van het eindproduct weer te geven. 

Moderne videogames daarentegen moeten elke seconde ten minste dertig frames met afbeeldingen genereren om als speelbaar te worden beschouwd, waarbij de gouden standaard momenteel rond de 60 frames per seconde ligt.

Dus hoe kunnen GPU's zoals de Nvidia RTX -serie erin slagen om de ray-tracing-methode te gebruiken bij speelbare framesnelheden? Het antwoord is dat ze niet voor alles ray tracing gebruiken. Althans niet in moderne titels.

De truc is om traditionele graphics te combineren met selectieve ray-tracing. De RTX -kaarten hebben speciale ray-tracing-hardware die naast een meer traditionele GPU zit . Op deze manier kan ray-tracing worden gebruikt om enkele tekortkomingen van traditionele grafische hardware te compenseren.

Er zijn^(are) videogames die je kunt spelen met een RTX -kaart die volledig ray-traced zijn. Het beste voorbeeld is Quake II RTX . Dit is een tientallen jaren oude videogame die eenvoudig genoeg is om volledige realtime raytracing mogelijk te maken. Als het echter gaat om het toepassen van pure ray-tracing op huidige videogames, zal het nog jaren duren voordat dergelijke hardware mainstream wordt.

Is Ray Tracing de toekomst?^{(Is Ray Tracing the Future?)}

Het korte antwoord is ja, ray tracing is de toekomst. Het langere antwoord is dat naarmate hardware die realtime raytracing mogelijk maakt goedkoper wordt, we waarschijnlijk zullen zien dat het de traditionele rendering beetje bij beetje vervangt. Als ray-traced graphics een normaal onderdeel worden van de nieuwe consolegeneratie, is er geen weg meer terug.

Ontwikkelaars kunnen veilig raytracing-functies in hun titels opnemen, omdat alle populaire platforms dit ondersteunen. Omdat ray-tracing graphics superieur zijn, stemmen de sterren zich echt af op de komst van ray-tracing op betaalbare hardware. Wat betekent dat het echte fotorealisme eindelijk hier kan zijn. 

Het andere belangrijke teken dat ray-tracing een gangbare weergavemethode zal worden, is hoe het nu wordt opgenomen in de algemene tools die ontwikkelaars gebruiken om videogames en andere 3D-toepassingen te maken. Met andere woorden, het is niet langer nodig dat ontwikkelaars hun eigen raytracing-oplossingen bedenken.

Populaire grafische engines zoals Unreal Engine 4 of Frostbite bieden nu ondersteuning voor RTX hardware-versnelde ray-tracing. Waardoor het veel waarschijnlijker is dat ontwikkelaars het als een optie voor hun titels zullen opnemen.

Moet u nu Ray Tracing kopen?^{(Should You Buy Into Ray Tracing Now?)}

Op het moment van schrijven bevinden we ons nog in de eerste generatie raytracing-hardware. Hoewel de prijzen zijn gedaald, zijn de prestaties nog steeds behoorlijk middelmatig. Als je een hardcore, early adopter bent, dan is er genoeg te vinden over ray-tracing op pc.

Als je niet bereid bent honderden of duizenden dollars uit te geven als early adopter, is het beter om te investeren in de volgende generatie reguliere consoles die beloven de technologie te bevatten, of te wachten op de opvolger van de RTX 20-serie kaarten.

OTT Explains: What Is Ray Tracing?

Ray tracing is an advancеd fоrm of computer graphіcs that simulates the way light works in real life. It can create сomputer graphics that look truly photorealistic.

In the past, ray tracing was limited to massive computer graphics projects, such as Hollywood CG films. Now it’s found in PC gaming and soon, next generation gaming consoles.

To understand why this has so many people excited, we need to compare ray-traced graphics to the mainstream graphics rendering method that’s been used until now: rasterization.

Rasterization vs Ray Tracing

Modern real-time computer graphics look amazing! It’s hard to imagine that it has anything to do with the basic 3D graphics from twenty or thirty years ago. The truth is that a console like the Playstation 1 and the current Playstation 4 use the same basic method of rendering 3D graphics and then putting it on your 2D screen.

This is known as rasterization. A “raster” is an image shown as a grid of pixels, which is exactly what your screen displays. Rasterization is the process of converting a 3D scene into a 2D image on a screen. 

This needs to be done, because the 3D scene is, well, 3D. It has depth, so the virtual objects can move past each other and be looked at from any point of view. In the process of rasterization, the computer has to figure out what that scene would look like if your screen was basically a window into that 3D world.

In real life, a scene has texture and lighting, as well as shape, depth and size. Since simulating light has traditionally taken more computer power than any home computer is capable of, programmers have created tricks and shortcuts to create something that looks close to real light, color and texture using this process of rasterization.

Ray tracing is, in one way, much simpler. Instead of trying to use a long list of tricks to create the illusion of real ight, it simulates real light instead. Now when the computer has to figure out what the scene would look like seen through the “window” of your screen, it just runs the ray tracing simulation and it all works out.

In the real world, the rays of light entering your eye have bounced off everything else you are looking at before reaching your retinas. Ray tracing achieves the same result in a more efficient way. It does this by shooting simulated “rays” of light from the “camera” and letting it bounce around the virtual scene, picking up color and brightness information on the way. Your screen represents the virtual eye, so you see a truly realistic virtual world.

By using ray tracing, a single technique creates objects, reflections, shadows and other elements of a scene that look real. That realism happens naturally as a result of the simulation, no tricks or shortcuts needed!

Where To Experience Ray Tracing

If you want to see ray tracing in action, all you have to do is watch any modern movie that uses computer-generated graphics. If you watch a CG film such as Toy Story 4, everything you’re seeing is a product of ray tracing. 

If you want to explore an interactive ray-traced world, there’s currently only one game in town. The RTX series of Nvidia GPUs, along with video games and apps that support this technology. You can run some ray-tracing applications with non-RTX hardware, but you won’t get good performance. Be sure to check out our article on the best games that show off RTX hardware.

The problem is that RTX hardware is still quite expensive. However, the upcoming generation of video game consoles have a form of ray-tracing support. Which means that the mainstream gaming world may help turn ray-tracing into the next major gaming technology. Still, if ray-tracing is so difficult to do in real time, how do these new GPUs manage it?

How Is Real Time Ray Tracing Achieved?

Any computer can render a 3D scene using ray tracing. People who work with 3D rendering packages have been doing it for years. Any modern CPU can perform the actual calculations needed to trace the path of light around the scene.

However, modern CPUs and GPUs can’t crunch those numbers quickly enough to generate an image in real time. For example, the massive computer farms used to make films such as Monsters Inc or Toy Story take hours to render a single frame of the final product. 

Modern video games, by contrast, need to generate at least thirty frames of images every second to be considered playable, with the gold standard currently set around the 60 frames per second mark.

So how can GPUs such as the Nvidia RTX series manage to use the ray-tracing method at playable frame rates? The answer is that they don’t use ray tracing for everything. At least not in modern titles.

The trick is to combine traditional graphics with selective ray-tracing. The RTX cards have dedicated ray-tracing hardware that sits along a more traditional GPU. In this way, ray-tracing can be used to compensate for some of the shortcomings of traditional graphics hardware.

There are video games you can play with an RTX card that are fully ray-traced. The best example is Quake II RTX. This is a decades-old video game that is simple enough that full real-time ray-tracing is possible. When it comes to applying pure ray-tracing to current video games however, it will still be years before such hardware becomes mainstream.

Is Ray Tracing the Future?

The short answer is yes, ray tracing is the future. The longer answer is that as hardware that makes real-time ray tracing possible becomes cheaper, we’ll probably see it replace traditional rendering bit by bit. If ray-traced graphics become a normal part of the new console generation, there will be no going back.

Developers can safely include ray-tracing features in their titles, because all popular platforms will support it. Since ray-traced graphics are superior, the stars really are aligning for the arrival of ray-tracing on affordable hardware. Which means that true photorealism may finally be here. 

The other major sign that ray-tracing will become a mainstream rendering method is how it’s now being included in the common tools that developers use to make video games and other 3D applications. In other words, it’s no longer necessary for developers to invent their own ray-tracing solutions.

Popular graphics engines such as Unreal Engine 4 or Frostbite now include support for RTX hardware-accelerated ray-tracing. Making it much more likely that developers will include it as an option for their titles.

Should You Buy Into Ray Tracing Now?

At the time of writing, we are still at the first-generation of ray-tracing hardware. While prices have come down, performance is still pretty mediocre. If you’re a hardcore, early adopter then there’s plenty to like about ray-tracing on PC.

If you aren’t willing to spend hundreds or thousands of dollars as an early adopter, it’s better to invest in the next generation of mainstream consoles which promise to feature the technology, or wait for the successor to the RTX 20-series cards.

Related posts

• Ray Tracing inschakelen in Minecraft

• 3 beste games voor je RTX Ray Tracing GPU

• Wat is Path Tracing en Ray Tracing? En waarom verbeteren ze de graphics?

• Beste bedrade en draadloze gamingheadsets

• Beste mechanische toetsenborden voor gamen en werken voor pc met Windows 10

• Hoe Oculus Quest Hand Tracking-technologie werkt

• De beste manier om de Legend of Zelda-spellen in volgorde te spelen

• Gebruik GBoost om de gamingprestaties op pc met Windows 10 te verbeteren

• 7 beste SSD's voor gaming

• 5 beste Android-gamingtelefoons die het waard zijn om te kopen in 2021

• HP OMEN 15-laptop voor krachtig en meeslepend gamen

• Waar vind je diamanten, slijm en bijen in Minecraft

• Hoe krijg je meer kijkers op Twitch

• 8 pc-games met geweldige verhalen

• ASUS TUF GAMING Z490-PLUS (WI-FI) review: Uitstekend moederbord!

• Probleem met Surface Book Battery Drain oplossen tijdens gamen, slapen, VR

• Wat is de veilige modus van PS4 en wanneer moet u deze gebruiken?

• Download Tencent Gaming Buddy PUBG Mobile-emulator voor pc

• 5 beste controllers voor pc-gaming

• Steam Cloud Saves gebruiken voor je games