¿Qué es el trazado de rayos?

Aunque el trazado de rayos en los videojuegos ha existido durante algunos años, todavía puede ser un término desconcertante, en parte porque no es una opción de gráficos estándar en todos los juegos. Además, los dos principales jugadores actuales en el espacio de trazado de rayos, Nvidia y AMD, procesan estos efectos especiales de iluminación de diferentes maneras.

Una mejora de iluminación realista, las tarjetas gráficas Nvidia y AMD manejan bien el seguimiento de rayos, y hay suficientes juegos que incorporan el efecto para justificar al menos considerar elegir un nuevo RTX 3080 brillante, especialmente si te encanta jugar juegos de alta fidelidad como Cyberpunk 2077. Aquí está todo lo que necesita saber sobre el trazado de rayos.

¿Qué es el trazado de rayos?


Crédito: Revisado / Joanna Nelius / Remedy Entertainment

Control, de izquierda a derecha: trazado de rayos activado, trazado de rayos desactivado.

Imagina que estás jugando un juego de alta calidad y tu personaje está junto a un lago cristalino en un día soleado. El lago se extiende a lo largo y ancho, y cuando lo miras, ves el entorno de tu personaje reflejado en el agua. Si no fuera por las ondas, jurarías que el lago es en realidad un espejo.

Eso es ray tracing: efectos de iluminación súper realistas en videojuegos renderizados por una tarjeta gráfica en tiempo real. Las sombras son más suaves, ciertas superficies son más reflectantes y detalladas, las luces de neón aparecen con más intensidad. Hay una amplia variedad de efectos de iluminación que el trazado de rayos puede manejar: reflexión, refracción, sombras suaves, dispersión, profundidad de campo, desenfoque de movimiento, cáusticos, oclusión ambiental y fenómenos de dispersión. Todos son nombres elegantes para las diversas formas en que la luz rebota y penetra en objetos reales dentro y fuera de nuestros hogares. Lo que hace el trazado de rayos es simular todos esos efectos ópticos.

El trazado de rayos existe desde hace un tiempo en la industria del cine. Si has visto una película de Pixar, como Cars , has visto el trazado de rayos. Pero los efectos de iluminación especiales solo han estado disponibles en los videojuegos desde finales de 2018, e incluso entonces la proporción de juegos con trazado de rayos en comparación con los juegos sin trazado de rayos todavía está muy desequilibrada. La tecnología aún se está poniendo de moda entre los desarrolladores de juegos y, sin hablar de la complejidad de integrar el trazado de rayos en un juego, las tarjetas gráficas que pueden manejar el trazado de rayos a una velocidad de fotogramas razonable son muy caras en este momento, aunque potentes.

Hasta que Nvidia presentó las primeras tarjetas gráficas compatibles con el trazado de rayos en 2018, el trazado de rayos no era adecuado para aplicaciones en tiempo real como los videojuegos porque las GPU no podían procesar los fotogramas lo suficientemente rápido. Pero las GPU modernas no solo pueden procesar estos efectos de iluminación realmente nítidos ahora, algunos (como Nvidias RTX 3080 Ti) también son lo suficientemente potentes como para ejecutar juegos de alta fidelidad a 4K en un ajuste preestablecido de gráficos Alto o Ultra sin dejar de generar 60 fps o más.

¿Todos los juegos tienen trazado de rayos?


Crédito: Revisado / Joanna Nelius / CD Projekt Red

Cyberpunk 2077, de izquierda a derecha: trazado de rayos activado, trazado de rayos desactivado.

Lamentablemente no. Como se mencionó anteriormente, esta sigue siendo una tecnología relativamente nueva para los juegos, pero cada mes la lista de juegos compatibles con el trazado de rayos se hace un poco más larga.

Cuando el trazado de rayos llegó por primera vez a las tarjetas gráficas, había menos de diez títulos que incorporaron la tecnología. Ahora que tanto Nvidia como AMD agregaron el trazado de rayos a todas sus tarjetas gráficas (con Intel en camino), la tecnología se está volviendo más accesible para el jugador promedio. (Ignorando la actual escasez de GPU, por supuesto). ¡Incluso la PS5 y Xbox Series X tienen trazado de rayos!

No solo los principales títulos de videojuegos con gráficos intensos como Cyberpunk 2077 tienen trazado de rayos. Minecraft , Myst y Lego: Builder's Journey son juegos que incorporan la tecnología y pueden ejecutarse fácilmente en cualquier sistema, de gama alta o económico. A veces, son juegos como los que más se benefician del trazado de rayos porque son juegos de baja fidelidad, por lo que no presionan su sistema tan fuerte como los títulos principales.

Para complicar más las cosas, existen algunos juegos compatibles con ray tracing que solo funcionan con tarjetas gráficas Nvidia, como Wolfenstein: Youngblood . Esto posiblemente se deba a acuerdos entre Nvidia y el desarrollador, pero este es un caso raro; puede usar una GPU AMD compatible con ray tracing con todos los demás juegos habilitados para ray tracing que hemos encontrado.

Nuestro mejor consejo es verificar si el juego que desea es compatible con Ray Racing en cualquiera de los sistemas antes de comprarlo.

¿Por qué algunos juegos se ven mejor con trazado de rayos que otros?


Crédito: Revisado / Joanna Nelius / Microsoft

Minecraft, de izquierda a derecha: trazado de rayos activado, trazado de rayos desactivado

Lo bien que se ve el trazado de rayos de un juego en la práctica dependerá de los efectos de trazado de rayos individuales que los desarrolladores incorporaron en su juego y cuán exigente gráficamente es el juego en general.

Un juego como Battlefield V tiene pocos efectos de iluminación con trazado de rayos, y esa es una de las principales razones por las que funciona tan bien con el trazado de rayos activado, incluso con una GPU de gama baja. Los juegos que tienen trazado de rayos de tasa variable optimizado también generalmente funcionan mejor, que también utiliza Battlefield V.

El trazado de rayos de tasa variable prioriza ciertas áreas del juego con trazado de rayos sobre otras, por lo que si hay una pieza de metal brillante en una acera, el trazado de rayos de tasa variable hará que el metal brillante se vea más brillante sin agregar efectos a la acera porque las superficies planas de concreto no lo harán. beneficiarse del efecto casi tanto. Esto ayuda a aumentar la cantidad de fotogramas por segundo (fps) a los que la GPU puede reproducir el juego.

Otros juegos, como Control , se vuelven locos con los efectos de trazado de rayos, y hay muchas superficies y objetos integrados en el juego para mostrarlo. Pero puede activar y desactivar efectos individuales.

El control tiene configuraciones de trazado de rayos para reflejos, reflejos transparentes, iluminación difusa indirecta, sombras de contacto y escombros. Al cambiar el preajuste de trazado de rayos a Medio, se activa el trazado de rayos para reflejos y reflejos transparentes, mientras que al cambiar el mismo preajuste a Alto, se activan los cinco efectos de iluminación. También hay una configuración personalizada que le permite activar o desactivar la configuración de trazado de rayos que desee. Por el contrario, Battlefield V solo tiene una configuración de trazado de rayos para los reflejos, pero puedes ajustar la intensidad de esa configuración además de activarla y desactivarla.

Algunos juegos de baja fidelidad, como Minecraft , tienen un solo interruptor de encendido/apagado para todos los efectos de trazado de rayos, pero pueden salirse con la suya porque, para empezar, el juego no es exigente. Dicho esto, ¡ Minecraft parece un juego completamente diferente con el trazado de rayos activado!

¿Qué empresa tiene mejor trazado de rayos: Nvidia o AMD?


Crédito: Revisado / Joanna Nelius / CD Projekt Red

Cyberpunk 2077, de izquierda a derecha: trazado de rayos activado, trazado de rayos desactivado.

Puede pensar que comparar la misma escena en un juego renderizado con una tarjeta gráfica Nvidia y luego una tarjeta gráfica AMD le dirá cuál es mejor, pero en realidad no habrá mucha diferencia visual entre los dos. La mejor manera de responder a esta pregunta es ver qué tan alta es la velocidad de fotogramas que cada marca puede producir en el mismo juego.

En nuestras pruebas, descubrimos que las tarjetas gráficas Nvidias generan velocidades de cuadro más altas en el juego con el trazado de rayos activado que AMD. Las tarjetas Nvidias también obtienen consistentemente puntajes más altos que las tarjetas AMD en puntos de referencia sintéticos, como las pruebas de trazado de rayos 3D Marks. Eso no significa en absoluto que no pueda lograr el mismo resultado o uno similar con una tarjeta gráfica AMD, pero sí significa que es posible que deba rechazar el ajuste preestablecido de gráficos del juego o reducir la intensidad de ciertos efectos de trazado de rayos.

Eso se debe a que cada fabricante de GPU incorpora núcleos de trazado de rayos (la parte específica de una tarjeta gráfica que procesa los efectos de trazado de rayos) de manera diferente en la arquitectura de sus tarjetas. Las tarjetas gráficas Nvidias tienen lo que la compañía llama núcleos de trazado de rayos dedicados, o núcleos RT, que ayudan a la empresa a lograr velocidades de cuadro más altas que su competidor con el trazado de rayos habilitado.

Cuando el trazado de rayos está activado y los núcleos principales de la GPU se cargan con los efectos de trazado de rayos, la tarjeta pasa la tarea a los núcleos RT independientes para manejar todas las matemáticas complicadas que se necesitan para calcular la trayectoria exacta de un efecto de iluminación con trazado de rayos. . Esta delegación de trabajo hace que las tarjetas como las GPU de la serie Nvidias RTX 30 sean súper eficientes para el trazado de rayos.

AMD combinó sus núcleos de trazado de rayos (lo que llama Ray Accelerators, o RA) con sus principales núcleos de GPU. Cada núcleo principal tiene un acelerador de trazado de rayos, por lo que algo como el RX 6800 XT, que tiene 72 CU, también tiene 72 aceleradores de rayos.

Además, los RA son capaces de procesar una intersección de triángulos por reloj, lo que significa que pueden calcular la intersección de un rayo y un triángulo en 3D con cada pulso eléctrico que pasa por la GPU. Es una forma extremadamente eficiente de generar efectos de trazado de rayos sin núcleos de trazado de rayos dedicados, pero aún no es tan rápido como tener núcleos RT dedicados.

Por ahora, si desea los mejores gráficos de trazado de rayos y velocidades de cuadro en el juego posibles, le recomendamos que elija una tarjeta gráfica Nvidia. Pero esta tecnología recién está comenzando y esperamos que sea común entre la mayoría de los videojuegos en los próximos años.

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