www.svethardware.cz
>
>

Ray tracing ve World of Tanks: jak funguje a jaký má vliv na výkon?

Ray tracing ve World of Tanks: jak funguje a jaký má vliv na výkon?
, , recenze
Autoři hry World of Tanks se nedávno pochlubili tím, že do své hry implementovali ray tracing, který bude moci pracovat pod DirectX 11 a nebude potřebovat žádný zvláštní hardware, čili GeForce RTX. Jak to funguje? 
K oblíbeným
Kapitoly článku:
  1. Ray tracing ve World of Tanks: jak funguje a jaký má vliv na výkon?
  2. Kvalita zobrazení stínů
  3. Výkon a jeho škálování
reklama
Správně bychom měli mluvit o tom, že hra World of Tanks dostala ray tracingem vykreslované stíny. Nejde tedy o odrazy či globální osvětlení, ale pouze o stíny, podobně jako ve hře Shadow of the Tomb Raider. Rozdíl je ovšem ten, že tato hra vyžaduje GeForce RTX k tomu, aby s ray tracingem fungovala při použitelné snímkovací frekvenci, kdežto pro World of Tanks to neplatí. Můžeme se tak ptát, jak se to v rámci nové verze enginu enCore RT podařilo. 
 
 
Každý si může vyzkoušet, jak na jeho sestavě engine enCore RT poběží, neboť Wargaming už nabízí World of Tanks s touto verzí. RT stíny jsou nabízeny ve třech nastaveních kvality, přičemž ve výchozím jsou zcela vypnuty. 
 
My se ale nyní zaměříme na vysvětlující video, které ukazuje způsob implementace ray tracingu, která funguje na jakékoliv grafické kartě pro DirectX 11. 
 
 
Video začíná s vysvětlením toho, proč klasicky vykreslované stíny nestačily. Autoři nebyli spokojeni s tím, že jsou kvůli snaze optimalizovat hru i pro slabší sestavy omezeni jejich rozlišením, kvůli kterému stíny nevypadaly při velkém přiblížení moc hezky, po vzdálení na 100 metrů a více od objektu také stíny zmizely a také mohly poněkud zaostávat za objektem, který je měl tvořit. Pokud se nemýlím, to v historii dokázal pouze Lucky Luke (a pochopitelně Chuck Norris), ale jistě žádný tank.
 
 
enCore RT využívá otevřenou knihovnu Embree od Intelu, která je součástí jeho API zvaného One a dokáže využívat instrukce Intel SSE, AVX, AVX2 a AVX-512. Prozatím jde pouze o stíny, ale Wargaming chce později přidat i realistické odrazy, globální osvětlení a ambient occlusion, čili zastínění okolím, ovšem nebude to hned. A my se zatím nedozvíme, zda by i v těchto případech na tato vylepšení měl stačit běžný hardware, protože pokud ano, možná by to byl pro NVIDII menší problém. Ze zveřejněného videa ale spíše vyplývá to, že takto vykreslovaná grafika už bude potřebovat hardware zcela jiného kalibru a brzy se také dozvíme proč. Wargaming totiž využívají pro vykreslování stínů metodu, která by pro ostatní účely mohla jen těžko posloužit. 
 
 
Raytracing ve WoT pracuje v principu jako obvykle. Grafická karta při vykreslování objektů prostě vyšle pomyslný paprsek od daného pixelu ke zdroji světla a sleduje, zda ten má volnou cestu, nebo narazí na trojúhelník tvořící drátěný model. Pokud jde ale o objekt tanku složený z nějakých 50 tisíc polygonů, obvykle by musela otestovat všechny, což je extrémně náročné.
 
 
Proto jsou trojúhelníky tvořící model tanku postupně seskupovány v jednotlivých krocích, až je z nich vytvořen velice jednoduchý model, který může mít třeba jen 5 skupin, jako na obrázku. Pak stačí zjistit, zda paprsek náhodou nenarazí do jedné z těchto tzv. krabic a pokud ano dál se počítá už jen jednou krabicí, která se rozdělí na dvě, ty se zase otestují, a tak dále, než se ve stromové struktuře dojde ke konkrétnímu trojúhelníku. Je tak jasné, že jde o daleko méně kroků, a to třeba jen 25, než kdyby se muselo otestovat všech 50 tisíc trojúhelníků. 
 
Mluvíme zde přitom o BVH struktuře (Bounding Volume Hierarchy), přičemž nejde o práci pro GPU, ale pro CPU. To by bez použití výše uvedených instrukcí a API trvalo moc dlouho, ale s touto výbavou to má dle Wargaming zanedbatelný dopad na výkon a vyžadováno je minimum procesorového času, zvláště když je k dispozici více jader. Vytvoření BVH struktury pro 30 objektů tak zabere v průměru 1,5 ms. BVH je pak naservírována grafické kartě, která už si sama dle ní provede samotné sledování paprsků. 
 
 
To ovšem není vše, neboť takto by to mohlo fungovat se zdrojem světla v jenom jediném bodu, což by tvořilo nerealisticky ostré stíny. Slunce má svou plochu, a tak tvoří i při přímém osvětlení měkké stíny, které se těžko simulují, když máme k dispozici pro jeden pixel jen jeden simulovaný paprsek. Zde to bylo vyřešeno s využitím randomizace v každém snímku, což ovšem způsobí značný šum, který je poté odstraněn s využitím algoritmu, jenž stín v podstatě rozmaže. 
 
Každý všímavý člověk ale ví, že krátké stíny od slunce jsou ostřejší než dlouhé, což zajišťuje opět zmíněný algoritmus, který rozhoduje, kde budou přechody stínu měkké a kde budou ostré. Logicky to bude záviset na vzdálenosti zastíněného povrchu od objektu, který stín vrhá. 
 
 
I tak ovšem autoři upozorňují, že dopad na výkon tu je a pokud nějaká sestava hru World of Tanks sotva zvládá, ray tracing není radno zapínat. Ostatně právě proto je ve výchozím nastavení vypnutý. 
 
My se nyní podíváme, jak ray tracované stíny ovlivní výkon veskrze průměrně výkonné sestavy a také jak se od sebe kvalitativně liší jednotlivá nastavení.  
reklama
Nejnovější články
Asus vylepšuje chlazení: tekutý kov pro všechny Asus vylepšuje chlazení: tekutý kov pro všechny
Teplovodivé materiály vyrobené z tekutého kovu mají nejlepší výsledky jako prostředek pro vedení tepla z jeho zdroje do těla chladiče. Jejich nasazení v praxi ale není tak jednoduché a nese jistá rizika, nicméně Asus se k tomu rozhodl. 
Dnes, aktualita, Jan Vítek
YouTube bude potlačovat videa o 5G sítích způsobujících Covid-19 YouTube bude potlačovat videa o 5G sítích způsobujících Covid-19
Včerejší článek ukazuje jednu z nejnovějších konspiračních teorií, dle níž za šíření nemoci Covid-19 nemůže jakýsi koronavirus z Číny, ale spouštění 5G sítí. Proti tomu se nyní svým způsobem rozhodl bojovat server YouTube.
Dnes, aktualita, Jan Vítek2 komentáře
QNAP QTS 4.4.2: nová verze s lepším zabezpečením a větší podporou USB/SATA QNAP QTS 4.4.2: nová verze s lepším zabezpečením a větší podporou USB/SATA
Společnost QNAP dnes oficiálně představila operační systém QTS 4.2.2 pro své NAS, který slibuje jednak lepší zabezpečení a vedle toho také podporu širší škály řešení pro rozšíření využívajících USB či SATA. 
Dnes, aktualita, Jan Vítek
Krize probudila 40letý mainframe, New Jersey zoufale hledá programátory COBOLu Krize probudila 40letý mainframe, New Jersey zoufale hledá programátory COBOLu
Guvernér New Jersey přišel s neobvyklou žádostí o pomoc. Potřebuje totiž programátory, kteří by obsloužily 40 let starý počítačový systém, na němž navíc běží už 50 let starý software. Kvůli čemu jsou ale zapotřebí? 
Dnes, aktualita, Jan Vítek3 komentáře
Microsoft Edge je nyní druhý nejpopulárnější prohlížeč Microsoft Edge je nyní druhý nejpopulárnější prohlížeč
NetMarketShare hlásí, že popularita webového prohlížeče Microsoft Edge v poslední době prudce vzrostla a díky tomu se nyní z něj stala světová dvojka. Je ale třeba dodat, že Firefox tomu šel naproti. 
Dnes, aktualita, Jan Vítek1 komentář