Si vous jouez régulièrement à des jeux vidéo ou si vous avez regardé l’un des films d’animation de Pixar ou de Disney au cours des deux dernières années, vous avez déjà vu le lancer de rayons en action sans vous en rendre compte.
Le terme a créé un buzz important dans l'industrie du jeu au cours des deux dernières années environ, et il est présenté comme l'avenir du graphisme dans le jeu. Alors, qu'est-ce que le lancer de rayons, comment fonctionne-t-il et pourquoi est-il si important?
Qu'est-ce que le lancer de rayons?
Le lancer de rayons est une méthode de rendu graphique qui utilise des algorithmes pour calculer où la lumière et les ombres sont censées se trouver dans les jeux vidéo.
Voici où la science de l'école élémentaire est utile: regardez une tasse. Lorsque vous regardez la tasse, la lumière rebondit sur la tasse directement dans vos yeux et votre cerveau comprend que l'objet assis devant vous est une tasse. Maintenant, à partir de la tasse, déplacez vos yeux pour trouver la source de lumière dans votre pièce. C'est le lancer de rayons.
Dans les jeux vidéo 3D que nous avons actuellement, l'algorithme de lancer de rayons commence par le point de vue du joueur et se propose de «tracer», d'identifier et de cartographier la lumière, les couleurs et les ombres de plusieurs objets sur un écran.
En conséquence, les graphiques produits via le lancer de rayons sont plus lisses sur les bords et plus réalistes.
Avant le lancer de rayons
Si vous voulez savoir à quoi ressemblaient les images en mouvement avant le lancer de rayons, jetez un œil aux jeux vidéo créés au début des années 2000 et comparez-les avec les titres de jeux vidéo AAA actuellement disponibles sur le marché.
L'infographie traditionnelle utilise une méthode appelée rastérisation, dans laquelle le concept et le tracé des sources de lumière 3D sont convertis en une surface 2D. Les polygones 3D sont traduits en pixels 2D, et cela ne se passe pas toujours bien car vous forcez essentiellement un objet complexe avec de nombreuses surfaces sur une surface plane.
En plus de cela, les ordinateurs traditionnels n'étaient tout simplement pas assez rapides pour suivre l'intensité des jeux vidéo. Bien que de nombreuses améliorations aient été apportées à la rastérisation, lorsqu'il s'agit de présenter un jeu de tir à la première personne intense, par exemple, il est insuffisant par rapport au lancer de rayons.
Fonctionnement du lancer de rayons
Le lancer de rayons semble simple et passionnant en tant que concept, mais ce n'est pas une technique facile. Alors, comment fonctionne le lancer de rayons?
Le lancer de rayons exécute un processus appelé «débruitage», où son algorithme, à partir de la caméra - votre point de vue - trace et identifie les nuances les plus importantes de lumière et d'ombres. Grâce à l'apprentissage automatique, il «comble les lacunes» pour former une image photoréaliste.
Ainsi, plus la scène d'un jeu vidéo est lumineuse, plus la qualité graphique est élevée, et plus la qualité est élevée, plus elle est chère. Cela nous amène à la raison de l’arrivée tardive du ray tracing dans l’industrie du jeu vidéo.
Pourquoi le lancer de rayons a-t-il été évité pendant si longtemps?
Vous devez savoir que le lancer de rayons n'est pas non plus une nouvelle technique. Hollywood utilise le lancer de rayons bien avant que la technologie ne pénètre dans l'industrie du jeu vidéo. Le film de Pixar de 2013, Monsters University, était en fait le premier film d'animation à utiliser la technologie de lancer de rayons pour tous les éclairages et ombrages. Alors pourquoi le lancer de rayons est-il arrivé si tard dans les jeux vidéo?
Premièrement, en termes de mécanique, le lancer de rayons lui-même est exigeant en termes de calcul. L'application de la technologie de lancer de rayons sur un film d'action standard de 90 minutes avec 24 images par seconde prend déjà énormément de temps. Les animateurs peuvent passer des jours ou des semaines sur une seule scène, alors imaginez à quel point il est beaucoup plus intense que le lancer de rayons soit effectué sur un jeu vidéo standard à 60 images par seconde. C'était tout simplement irréalisable.
Ensuite, comme mentionné ci-dessus, le traçage de rayons est coûteux. Outre le fait que cela prend du temps, le budget coûteux explique pourquoi seules les méga sociétés de production de films à Hollywood pouvaient se permettre le traçage de rayons. L'Université Monsters de Pixar a coûté 200 millions de dollars à fabriquer, tout comme Toy Story 4, sorti en 2019.
Alors que les cartes graphiques modernes prenant en charge le traçage de rayons en temps réel vont de 400 USD à 3000 USD.
Lors de l'utilisation du lancer de rayons
Le lancer de rayons est utilisé à peu près partout dans un jeu vidéo, mais en particulier dans les scènes coupées. Avez-vous déjà remarqué pourquoi votre personnage a l'air plus réaliste et sophistiqué pendant les scènes de jeu vidéo? C'est le lancer de rayons en action. Le contrôle du titre AAA à succès de 2019 est le meilleur exemple de lancer de rayons réussi dans un jeu vidéo.
En dehors des jeux vidéo, le lancer de rayons est également utilisé dans de nombreuses industries. En architecture, le lancer de rayons est embarqué dans des applications logicielles pour la modélisation 3D d'un bâtiment. Cela rend l’imagination d’un architecte d’une conception de bâtiment plus réaliste que les croquis de concept dessinés à la main, et la lampe pilote est plus précise. En ingénierie, le lancer de rayons est également utilisé dans un but similaire.
Développeurs de jeux et lancer de rayons
Après avoir acquis la société de ray tracing RayScale en 2008, Nvidia est devenu le premier du secteur à lancer commercialement le ray tracing. En 2018, il a présenté ses cartes graphiques de la série GeForce RTX aux consommateurs. Depuis lors, les développeurs de jeux de renom ont rejoint le jeu de lancer de rayons, un par un.
En 2019, Epic Games et Utility Technologies ont annoncé que leurs moteurs matériels de signature offrent désormais une prise en charge native du traçage de rayons. En 2018, Microsoft a intégré le traçage de rayons dans DirectX 12, son logiciel clé de programmation multimédia et de jeux pour Xbox One. Au début de 2020, le titan de la technologie a dévoilé DirectX 12 Ultimate, une mise à niveau vers DirectX 12.
Si vous souhaitez en savoir plus sur le lancer de rayons, consultez notre comparaison des derniers produits GeForce RTX de Nvidia. Si vous êtes un utilisateur Linux, découvrez comment le différents GPU de Nvidia et AMD s'empilent sur Linux.
Le géant des puces graphiques Nvidia devrait dominer le marché des GPU avec sa nouvelle gamme de cartes GFX de la série 30, battant AMD.
Le lancer de rayons façonnera l'avenir du jeu
En substance, ce que promet le lancer de rayons est une expérience visuelle de haute qualité pour un maximum de plaisir. Le lancer de rayons dans les jeux vidéo en est encore à ses débuts, mais son entrée sur le marché marque un avenir prometteur pour l'industrie d'un milliard de dollars.
Les cartes graphiques économiques sont très performantes ces jours-ci. Voici les meilleures cartes graphiques économiques qui vous permettront de jouer à bon marché.
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Actuellement basé à Melbourne, en Australie, Jie Yee a de l'expérience dans la rédaction sur le marché immobilier australien et la scène technologique de l'Asie du Sud-Est, ainsi que la réalisation de recherches sur l'intelligence économique dans la région Asie-Pacifique au sens large Région.
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