Les jeux vidéo modernes peuvent sembler incroyablement incroyables et, dans le passé, nous avons assisté à des changements sismiques entre chaque génération de console et de carte graphique. Cela n’a toutefois pas été le cas ces dernières années, car les jeux sont moins axés sur le pompage de polygones, mais plutôt sur des améliorations mineures mais significatives avec des éléments tels que la qualité de la texture, la résolution, l’éclairage et les effets spéciaux..

Le lancer de rayons semble être une autre de ces améliorations apparemment modestes, mais potentiellement importantes, qui vont toucher le paysage du jeu dans un proche avenir..

Qu'est-ce que le lancer de rayons que vous pourriez demander? C'est un moyen beaucoup plus avancé et réaliste de restituer la lumière et les ombres dans une scène. C'est ce que les films et les émissions de télévision utilisent pour créer et intégrer des travaux de synthèse incroyables avec des scènes de la vie réelle. L'inconvénient est que le lancer de rayons nécessite souvent de nombreuses batteries de serveurs pour pré-afficher les graphiques. C'est trop demander d'un jeu vidéo interactif en temps réel fonctionnant sur une boîte compacte de votre maison.

Eh bien, au moins jusqu'à maintenant. Lors de la Game Developers Conference, Nvidia, Microsoft et AMD ont annoncé des initiatives qui rendront enfin possible le traçage de rayons dans les jeux en temps réel, ce qui signifie des effets éblouissants et des mondes de jeu beaucoup plus immersifs. Voici à quoi s'attendre, qui est impliqué dans cette nouvelle poussée et ce qu'ils apportent à la table.

Quel est le lancer de rayon?

Le lancer de rayons est une technique de rendu capable de produire des effets de lumière incroyablement réalistes. Essentiellement, un algorithme peut tracer le chemin de la lumière, puis simuler la façon dont la lumière interagit avec les objets virtuels qu’elle rencontre dans le monde généré par ordinateur..

Nous avons vu les effets de lumière dans le jeu devenir de plus en plus réalistes au fil des ans, mais les avantages du traçage de rayons concernent moins la lumière elle-même que son interaction avec le monde..

Le lancer de rayons permet d'obtenir des ombres et des reflets beaucoup plus réalistes, ainsi qu'une translucidité et une diffusion bien améliorées. L'algorithme prend en compte le point où la lumière frappe et calcule l'interaction et les interactions, comme l'œil humain traiterait la lumière, les ombres et les réflexions réelles, par exemple. La façon dont la lumière frappe les objets dans le monde affecte également les couleurs que vous voyez..

Avec suffisamment de puissance de calcul disponible, il est possible de produire des images de synthèse incroyablement réalistes qu'il est presque impossible de distinguer de la vie. Mais c’est le problème: même un PC de jeu bien équipé ne dispose que d’une puissance de processeur graphique, sans parler d’une console de jeu moderne.

Le lancer de rayons est très utilisé lors du développement d'images graphiques informatiques pour les films et les émissions de télévision, mais les studios peuvent exploiter toute la puissance d'une batterie de serveurs (ou de l'informatique en nuage) pour mener à bien leur travail. Et même dans ce cas, le processus peut être long et laborieux. Le faire à la volée est beaucoup trop éprouvant pour le matériel de jeu existant.

Au lieu de cela, les jeux vidéo utilisent la pixellisation, qui est un moyen beaucoup plus rapide de restituer des graphiques informatiques. Il convertit les graphiques 3D en pixels 2D à afficher sur votre écran, mais la rastérisation nécessite ensuite des shaders pour représenter des effets de lumière raisonnablement réalistes..

Les résultats ne semblent pas aussi naturels ni aussi réalistes qu’ils le seraient avec le lancer de rayons. Les avantages de cette technologie ne paraîtront probablement pas époustouflants, mais les améliorations collectives pourraient réellement rehausser le réalisme des mondes de jeux interactifs..

Qui travaille sur le lancer de rayons?

Microsoft est le plus gros poisson dans ce nouvel étang de lancer de rayons pour jeux vidéo, car la société a annoncé DirectX Raytracing (DXR) dans l'API DirectX 12. Ils ont créé la structure pour l’introduction et le calcul des rayons dans le monde, et ont permis aux développeurs de commencer à expérimenter la technologie pour voir ce qui est possible dans leurs moteurs de jeu..

Et ils ne sont pas les seuls: Microsoft a collaboré avec plusieurs des plus grands fabricants de jeux et créateurs de moteurs de jeux du monde pour aider à introduire le lancer de rayons dans les jeux PC. Les moteurs Frostbite et SEED d'Electronic Arts seront compatibles, avec l'omniprésent moteur Unreal Engine et le moteur Unity que l'on retrouve partout dans l'industrie..

Les créateurs peuvent aussi se lancer tout de suite, grâce au SDK DXR expérimental disponible dès maintenant. Microsoft partagera ses idées à la GDC 2018 cette semaine.

Donner vie au traçage de rayons dans les jeux nécessite une puissance de processeur graphique incroyable. N’étant donc pas surprenant, Nvidia mène également la charge. La technologie RTX de la société s'appuie sur une décennie de travail sur les algorithmes graphiques et les GPU. De plus, ils travaillent en étroite collaboration avec l'API DXR de Microsoft pour permettre aux développeurs de réagir rapidement..

Selon Nvidia, des "algorithmes de qualité cinématographique" et des mises à jour de leur API GameWorks fourniront un éclairage, des reflets, des ombres et des effets associés avec un niveau de fidélité jamais vu auparavant. Et les GPU entrants de classe Volta de Nvidia seront bien sûr compatibles.

Et AMD ne sera pas en reste non plus. Ils n'avaient pas encore partagé autant que Nvidia à ce jour, mais ils ont annoncé des fonctionnalités de "traçage de rayons en temps réel" via leur moteur de rendu ProRender et Radeon GPU Profiler 1.2. L'annonce d'AMD semble toutefois moins centrée sur les jeux qu'à ce stade, et plus sur l'amélioration des flux de travail et des résultats des développeurs avec un mélange de tracé de rayons et de pixellisation..

Quand verrons-nous les avantages?

Bien que l'approche d'AMD ne semble pas encore ciblée sur les jeux, cette même approche mixte est probablement ce que nous verrons dans le monde du jeu pour commencer. Comme le suggère le blog officiel de Microsoft, DirectX Raytracing "complétera les techniques de rendu actuelles".

En d'autres termes, ça va faire certains améliorations par rapport à la pixellisation, mais ne la remplace pas complètement. Même les GPU de demain ne seront probablement pas à la hauteur de cette tâche. Mais le lancer de rayons sera un autre outil dans les boîtes à outils des développeurs de jeux et deviendra de plus en plus important au fil du temps..

Microsoft suggère que le traçage des rayons gagne davantage de concentration "au cours des prochaines années" pour des choses que la rastérisation n’excelle tout simplement pas, notamment l’éclairage global. "En fin de compte, le lancer de rayons peut remplacer complètement la pixellisation en tant qu'algorithme standard pour le rendu de scènes 3D", conclut le post..

C'est une possibilité lointaine, mais ce sont des pas importants dans la bonne direction. Les nouvelles démonstrations techniques de Nvidia montrent que des sociétés telles que Remedy Entertainment (Quantum Break) et Epic Games (Fortnite) sont déjà en train d’apprendre les rouages ​​du traçage des rayons et d’obtenir des résultats éclatants..

Il semble possible que le traçage des rayons commence à se répandre dans les jeux utilisant des GPU haut de gamme (comme la série Volta de Nvidia) dans un avenir proche, peut-être plus tard en 2018. Rien n'est toutefois concret, cependant..

Pour le moment, cependant, il est excitant de penser que cette capacité tant attendue est enfin à l'horizon - et cela ne fera que contribuer à combler le fossé en matière de fidélité graphique entre les mondes interactifs et le genre de travail incroyable de CGI vu sur grand écran..

Nous sommes sur le terrain à la Game Developers Conference (GDC) à San Francisco cette semaine pour couvrir les dernières nouveautés en matière de jeu, allant des consoles mobiles aux consoles de réalité virtuelle. Rattraper toute l'actualité de GDC 2018 jusque là!

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