فناوری ری تریسینگ (Ray Tracing) چیست؟

دنیای گیم هر روز بیشتر از قبل در حال پیشرفت است و همواره غول های تکنولوژی فناوری های جدیدی را به این دنیا معرفی می کنند. فناوری ری تریسینگ یا رهگیری پرتو (Ray Tracing) یکی از مورد بحث ترین مواردی است که در دنیای گیم به آن بر می خوریم. این فناوری ابتدا تنها توسط تعداد معدودی کارت گرافیک ارائه می شد و بازی های کمی از آن پشتیبانی می کردند؛ اما امروزه طیف وسیعی از کارت های گرافیک، کنسول های نسل نهمی و بسیاری از بازی های AAA برای شعار های تبلیغاتی خود از واژه Ray Tracing استفاده می کنند. اما ری تریسینگ چیست و چه کاربردی در بازی دارد؟

Image for post
Image for post

فناوری ری تریسینگ چیست و چگونه عمل می کند؟

چند سال پیش در سال 2018 انویدیا با معرفی محصولات جدید خود تحت معماری Turing، فناوری ری تریسینگ را به دنیای بازی ها وارد کرد. این تکنولوژی قبل از این، در بسیاری از انیمیشن ها مورد استفاده قرار می گرفت تا شما را با اثری واقع گرایانه تر رو به رو کند. همانطور که میدانید در دنیای واقعی برای اینکه بتوانیم یک جسم را مشاهده کنیم، نیاز است که نور از یک منبع روشنایی مانند خورشید، لامپ یا هرچیز دیگری به جسم مورد نظر برخورد کند و بازتاب آن به چشم مان برسد.

به عبارت دیگر و به زبان ساده، ری تریسینگ روشی است که باعث می‌شود تا نورها در یک بازی ویدیویی، رفتاری شبیه دنیای واقعی داشته باشند. در این روش‌ با استفاده از یک الگوریتم خاص، مسیر حرکت یک اشعه نور در دنیای واقعی، به‌صورت دیجیتالی شبیه‌سازی می‌شود. مزیت این روش آن است که بازیسازها می‌توانند تعداد زیادی پرتو نور را به سطح یک شی بتابانند و سپس سایه‌های واقعی و انعکاس‌های طبیعی را ایجاد کنند.

تا چند سال پیش اعمال چنین فرایندی در بازی ها غیر ممکن بنظر می رسید زیرا به توان پردازشی بسیار زیادی برای این کار نیاز بود. به همین دلیل برای طراحی بازی ها از تکنیک Rasterization استفاده می شد؛ تکنیکی که در ازای پردازش گرافیکی کمتر کار بازی ساز ها را سخت تر می کرد و اثر نهایی هم از نظر ویژگی های فیزیکی شباهت زیادی به دنیای واقعی نداشت. البته در طول زمان بازی ساز ها فناوری های کوچک و بزرگی به Rasterization اضافه کردند و موجب شدند کیفیت بازی ها تا حد زیادی پیشرفت داشته باشد.

اما انویدیا با معرفی کارت های گرافیک قدرتمند RTX توانست فناوری ری تریسینگ را به دنیای بازی ها وارد کند. با استفاده از این فناوری منابع نور در محیط بازی به صورت کاملا واقعی در محیط اطراف انعکاس پیدا می کنند و این انعکاس تا جایی ادامه پیدا می کند که اثر نور از بین برود. رهگیری پرتو بسته به جسم های مختلف در بازی واکنش مختلفی ایجاد می کند، به عنوان مثال در صورت برخورد نور به آب شاهد بازتاب آن خواهید بود در حالی که برخورد نور به شیشه موجب ایجاد پرتو نور می شود. به بیان دیگر در تکنیک ری تریسینگ با برخورد نور به یک جسم یا انعکاس یافته و ضعیف تر می شود و یا جذب می شود، هر پرتو انعکاس شده با خود اطلاعاتی از رنگ و بافت جسم قبل را ذخیره می کند تا مانند دنیای واقعی آن را بر روی جسم اعمال کند.

سخن پایانی

همانطور که گفتیم رهگیری پرتو چیز جدیدی نیست و سال ها قبل بسیاری از انیمیشن ها و فیلم ها این تکنیک را برای پویا سازی هرچه بیشتر به کار می بردند. با این وجود راهیابی ری تریسینگ به بازی ها می تواند یک انقلاب در دنیای گیم باشد و مسیری را برای واقع گرایانه تر شدن هرچه بیشتر بازی ها فراهم کند.

به طور کلی سرمایه گذاری برای تهیه یک کارت گرافیک یا کنسول با پشتیبانی از Ray Tracing چیزی ضروری نیست اما اگر به جلوه های بصری اهمیت زیادی می دهید و قصد دارید نهایت گرافیک بازی ها را تجربه کنید، استفاده از این فناوری می تواند یک تجربه بی نظیر برای تان باشد.