یکی از مهم‌ترین سئوالاتی که گیمرهای کنسول‌های نسل بعد در خصوص قابلیت‌های آن دارند، این است که تکنولوژی Ray Tracing چیست و حضور آن چه تفاوتی در کیفیت بصری بازی ایجاد خواهد نمود؟

یکی از مهم‌ترین قابلیت‌هایی که سونی و مایکروسافت هر دو از آن به عنوان یکی از تکنولوژی‌های پیشرفته بصری برای کنسول‌های نسل نهمی خود برشمرده‌اند، فناوری Ray Tracing یا رهگیری پرتو است. اما آیا واقعا به درستی می‌دانیم که Ray Tracing چیست و پشتیبانی از آن چه مزیتی را برای کنسول‌های نسل آینده خواهد داشت؟ آیا حضور این فناوری باعث بهبود چشمگیر و ملموس کیفیت گرافیکی بازی‌های ایکس‌باکس اسکارلت و پلی‌استیشن ۵ خواهد شد؟ آیا این قابلیت به اجرای روان‌تر بازی‌ها در رزولوشن ۴K واقعی کمک خواهد کرد و یا تنها قابلیتی است که در پس‌زمینه این کنسول‌ها فعال خواهد بود و تغییر چندانی در آنچه ما به عنوان گیمر خواهیم‌دید، ایجاد نخواهد کرد؟ اگر این سئوالات ذهن شما را نیز به خود مشغول کرده‌است، توصیه می‌کنیم تا انتهای این متن با ما همراه باشید.

Ray Tracing چیست و چه کاربردی دارد؟

Ray Tracing یا رهگیری پرتو، یک تکنولوژی پیشرفته تابش نور در محیط‌های سه‌بعدی است. به کمک این قابلیت، منبع نور پرتویی را از خود ساطع می‌کند که با برخورد به سطوح مختلف بازتابیده می‌شود و به سطوح دیگر برخورد می‌کند. این برخورد‌های تابشی و بازتابشی از سطوح مختلف تا جایی ادامه پیدا می‌کند که به چشم کاربر برسد. نکته مهم‌ در خصوص قابلیت‌های مختلف، تفاوت سطوح با جنس‌های مختلف در بازتابش اشعه‌های نوری است که در کنار محاسبات دقیق انجام گرفته، باعث می‌شود سطوحی نظیر شیشه یا فلز بازتابش بیشتری را در مقایسه با سطوح چوبی داشته‌باشند.

بدین ترتیب سطوحی که توسط موانعی در معرض تابش مستقیم نور قرار نداشته‌باشند، در نتیجه تکنولوژی رهگیری پرتو واقعی‌تر جلوه خواهند کرد و همین امر به نورپردازی بسیار بیشتر محیط کمک خواهد کرد. همچنین، به کمک قابلیت Ray Tracing، نور محیط تاثیری مستقیم بر روی میزان روشنایی سایه آبجکت‌های محیط خواهد داشت و بدین ترتیب سایه‌های مانند قبل سیاه مطلق نخواهند بود و ممکن است بنابه شرایط نوری محیط، روشن‌تر باشند. همچنین محاسبات ریل‌تایم انجام شده برای رندر کردن این تابش و بازتابش‌های نوری باعث می‌شود که شرایط نوری محیط بسته به موقعیت لحظه‌ای کاملا دستخوش تغییر شود.

Ray Tracing

همچنین تحت شرایطی خاص ممکن است تابش پرتوها از یک منبع نه توسط یک پرتو، بلکه توسط هزاران پرتو انجام شود که این امر در کنار پردازش برخورد هریک از این پرتوها به سطوحی با قابلیت‌های بازتاب نور متفاوت، حجم عظیمی از پردازش اطلاعات گرافیکی را نیاز خواهد داشت که بدون شک از عهده کنسول‌های کنونی بازی و نیز کارت‌های گرافیکی قدیمی‌تر خارج است.

نیازمندی سخت‌افزاری قابلیت رهگیری پرتو

در حال حاضر تعدادی از کارت‌های گرافیکی بازار، با قابلیت پشتیبانی محدود از قابلیت‌ Ray Tracing به بازار عرضه شده‌اند که سردمدار آن‌ها، کارت‌های گرافیکی خانواده RTX انویدیا به شمار می‌رود. این کارت‌های گرافیکی که با معماری گرافیکی تورینگ ساخته شده‌اند، دارای هسته‌های پردازشی اختصاصی موسوم به RT Cores هستند که به طور خاص به منظور انجام محاسبات Ray Tracing در این کارت‌های گرافیکی به کار رفته‌است. در حال حاضر تنها هشت کارت گرافیک انویدیا در بازار هستند که به طور خاص قابلیت پشتیبانی از این تکنولوژی را دارند و عبارتند از:

• Titan RTX
• RTX 2080 Ti
• RTX 2080 Super
• RTX 2080
• RTX 2070 Super
• RTX 2070
• RTX 2060 Super
• RTX 2060

کارت‌های گرافیکی جدیدتر انویدیا البته حتی در صورت عدم پشتیبانی از RTX نیز امکان تجربه این قابلیت، البته با تعداد پرتوهای تابیده‌شده محدود را به کاربران ارائه می‌دهند. البته به دلیل حجم بالای محاسبات مورد نیاز، توصیه می‌شود از انجام این کار صرفنظر کنید، چراکه احتمالا منجر به صدمه شدید به نرخ فریم بازی خواهد شد.

در خصوص پشتیبانی از Ray Tracing در کنسول‌های نسل آینده، نکته جالب این است که وظیفه تولید پردازنده‌های گرافیکی هر دو کنسول PS5 و Xbox Scarlett با AMD خواهد بود و این کمپانی وعده پشتیبانی کامل از رهگیری پرتو را در هر دوی این کنسول‌ها داده‌است. این درحالیست که AMD تاکنون محصولی تجاری با قابلیت پشتیبانی کامل از Ray Tracing را به بازار عرضه نکرده‌است.

تکنولوژی Ray Tracing در کیفیت بصری بازی‌های چه تغییری ایجاد خواهد کرد؟

به طور ساده برای مقایسه تکنولوژی رهگیری پرتو با تکنولوژی‌های کنونی نورپردازی باید عنوان کرد که علیرغم تمام پیشرفت‌هایی که تکنولوژی‌های کنونی به آن رسیده‌اند، رندر بازتاب‌های پیاپی نور از سطوح متفاوت امری بسیار پیچیده و دشوار تلقی می‌شود که از عهده پردازنده‌های گرافیکی کنونی خارجی است. استودیوهای فیلمسازی نظیر پیکسار البته از مدت‌های پیش از Ray Tracing در ساخت انیمیشن‌های خود استفاده می‌کرده‌اند، اما از آنجا که انیمیشن‌ها تعاملی نیستند، نیازی به پردازش ریل‌تایم داده‌های مربوط به Ray Tracing نیست و از این رو، رسیدن به آن در صنعت فیلمسازی بسیار ساده‌تر از بازی‌های ویدیویی است. با این وجود، سایه‌هایی واضح‌تر، نورپردازی بسیار بهتری محیطی و نیز ثبت تعاملات گرافیکی بهتر از جمله محاسن تکنولوژی رهگیری پرتو است که انیمیشن‌ها و بازی‌های ویدیویی هر دو از آن بهره‌مند می‌شوند.

در حال حاضر، بازی‌های چندان زیادی نیستند که از این تکنولوژی به صورت کامل پشتیبانی کنند. جدیدترین عنوانی که با قابلیت Ray Tracing به بازار عرضه شده‌است، Call of Duty Modern Warfare است، اما عناوین دیگری نظیر سایبرپانک ۲۰۷۷ نیز از جمله بازی‌هایی هستند که قرار است از این تکنولوژی فوق‌العاده بصری پشتیبانی کنند. لیست عناوینی که تا کنون استفاده از این فناوری در آن‌ها به تایید رسیده‌است، عبارتند از:

• Call of Duty: Modern Warfare
• Control
• Battlefield V
• Metro Exodus
• Shadow of the Tomb Raider
• Cyberpunk 2077
• Atomic Heart
• Quake II
• Minecraft

جمع‌بندی

با توجه به اینکه نام تکنولوژی Ray Tracing رفته‌رفته در حال تبدیل شدن به یکی از پرمخاطب‌ترین تکنولوژی‌های گرافیکی نسل حاضر و نسل بعد بازی‌های ویدیویی است، امیدواریم که توانسته‌باشیم در این متن پاسخ مناسبی را به سوال Ray Tracing چیست داده باشیم. به طور خلاصه، تکنولوژی ری تریسینگ، یک تکنیک رندر گرافیکی است که تابش اشعه‌های نوری از منبع نور به آبجکت‌های محیط را بسیار به آنچه در واقعیت اتفاق می‌افتد، شبیه می‌سازد و نتیجه آن دستیابی به سایه‌ها و بازتاب‌های نزدیک‌تر به واقعیت و نورپردازی بسیار واقع‌گرایانه‌تر می‌باشد. از سوی دیگر نیاز این تکنولوژی به قدرت بالای پردازش گرافیکی باعث می‌شود که پشتیبانی از آن توسط کنسول‌های کنونی بازی‌های ویدیویی امکان‌پذیر نباشد. اطلاعات تکمیلی در خصوص جزئیات بیشتر این تکنولوژی در وبلاگ انویدیا قابل مشاهده می باشد.

همان‌گونه که اشاره شد، هر دو کنسول PS5 و ایکس‌باکس اسکارلت از این تکنولوژی به طور کامل پشتیبانی خواهند کرد، با این حال در خصوص چند و چون پشتیبانی آن‌ها از این تکنولوژی اطلاعات دقیق در دست نیست و بنابراین به نظر می‌رسد می‌بایست تا انتشار اطلاعات بیشتر در خصوص این کنسول‌ها منتظر ماند. در صورت نیاز به کسب اطلاعات بیشتر در خصوص کنسول‌های نسل بعدی ویدیویی، می‌توانید صفحه پلی‌استیشن ۵ و ایکس‌باکس اسکارلت را در گیفت‌گیفت دنبال کنید.