Minecraft é um fenômeno. Desde o lançamento da primeira versão, mais de 175 milhões de cópias foram vendidas, em todas as plataformas. Que outro jogo pode dizer o mesmo? Após tanto sucesso, entendemos melhor por que a NVIDIA usa o título de Mojang para destacar sua visão de rastreamento de raios. O Minecraft RTX falará com tantos jogadores … e suas limitações técnicas podem fornecer uma oportunidade de enfatizar a eficácia do rastreamento de raios um pouco mais. Explicações.
Em poucos meses, os novos consoles domésticos que são o PlayStation 5 e o Xbox Series X irão adicionar uma corda ao seu arco, oferecendo soluções capazes de explorar a tecnologia conhecida como ray tracing. No entanto, se a Microsoft e a Sony gostam de falar sobre uma verdadeira "revolução", os usuários de PC já tiveram a oportunidade de testar essa "revolução" por mais de um ano. A NVIDIA está distribuindo com eficácia sua linha GeForce RTX para aproveitar as vantagens dessa tecnologia e melhorar ainda mais a renderização de jogos destinados a essa finalidade. Enquanto esperamos pelo lançamento do Cyberpunk 2077 - em particular - já existem alguns jogos RTX "certificados" pela NVIDIA. Este é, por exemplo, o caso de Control from Remedy ou Wolfenstein Youngblood assinado MachineGames … Dois jogos que nãoNo entanto, eles não usam o rastreamento de raios tanto quanto o Minecraft RTX. Você verá por quê.
RTX de cor, luz e sombra, traçado de raio ativado © NVIDIARTX, traçado de raio e traçado de caminho
Antes de chegar ao cerne da questão, é importante esclarecer um pouco as coisas e, sem sermos especialistas em traçado de raios, tentaremos ajudá-lo a pontuar o “i”. Em primeiro lugar, você pode imaginar, quando a NVIDIA substitui o GTX de suas GeForces pela sigla RTX é justamente para Ray Tracing … o X talvez acrescentando o termo experiência?O termo ray tracing é um pouco complicado de esclarecer, pois é uma palavra genérica que abrange muitas coisas. No sentido mais comumente usado hoje, no entanto, é uma técnica de renderização que se baseia em "traçado de raio" - daí o nome - de um determinado ponto (geralmente o de observador) em direção à cena a ser representada. À medida que "viaja" pela dita cena, é possível que este raio encontre vários objetos que o farão reagir de forma diferente dependendo de suas respectivas propriedades.
© WikipediaNa realidade, o rastreamento de raios não é realmente novo. Já em 1968, Arthur Appel o apresentou, mas levou alguns anos para que a coisa ganhasse impulso e ainda mais para que o traçado de raio fosse diretamente utilizável - em tempo real - em aplicativos: cálculos resultantes desta técnica de renderização consomem recursos extremamente intensos: esta é a razão pela qual, o mundo do jogo está apenas se apoderando dela … e, no entanto, estamos apenas no início.
O uso mais antigo, mais frequente e óbvio do traçado de raios é em efeitos de iluminação. Como você pode ver na imagem acima, graças ao traçado de raios, o motor gráfico de um jogo é capaz de reproduzir com fidelidade os efeitos de luz, transparência ou reflexos de cada cena. Para os desenvolvedores, não se trata mais de pintar uma espécie de "pintura" que ilustre a iluminação tal como a imaginam, mas sim de reproduzir uma cena como um todo de acordo com as propriedades de cada elemento que a compõe.
As características de um determinado material podem então ser levadas em consideração e quando um raio reflete em um objeto, ele pode ser dividido em dez novos raios, ou até mais. Em termos absolutos, uma cena pode se tornar complexa muito rapidamente e os estúdios da Pixar, por exemplo, mencionaram tempos de renderização incríveis para um filme como Toy Story 3: uma média de sete horas de cálculos para cada quadro do filme. Era 2010 e, felizmente, a potência das máquinas utilizadas para esse tipo de renderização disparou.
© WikipediaVocê deve ter notado que algumas pessoas falam sobre rastreamento de caminhos. Este último pode ser visto como uma espécie de variação do traçado de raios cujo objetivo é limitar a multiplicação dos raios de que falamos anteriormente: uma vez que um objeto é tocado, apenas um salta, de forma aleatória. Se forem usados poucos raios, a imagem terá um “grão” alto, como algumas fotos, mas, dependendo das capacidades disponíveis, podemos multiplicar os raios para refinar as coisas e se livrar desse “grão”. Uma notável iluminação geral da cena 3D é então obtida.
Minecraft é transformado com RTX
Como já dissemos, nem todos os jogos usam o traçado de raios da mesma maneira ou tão "intensamente". Um dos pioneiros do gênero - Battlefield V - se limitou a alguns efeitos, trabalhando principalmente na qualidade dos reflexos. Na mesma linha, Metro Exodus optou por privilegiar a gestão da iluminação … lógico para um jogo que privilegia espaços e corredores apertados. Se a NVIDIA logicamente apoiou os estúdios por trás desses jogos, a empresa quer ser mais ambiciosa no uso de rastreamento de raios.Portanto, a NVIDIA tem apoiado particularmente o trabalho de Mojang no Minecraft e sua versão “RTX beta” disponível desde 16 de abril. Aí, trata-se de fazer um uso importante do traçado de caminhos para transformar o jogo.Assim, seis mundos foram criados pelos desenvolvedores e pela NVIDIA para que se possa apreciar mais particularmente este ou aquele elemento. Aqui está a lista:
- Aquatix Adventure RTX
- RTX de cor, luz e sombra
- Crystal Palace RTX
- Imagination Island RTX
- Neon District RTX
- De Templos e Totens RTX
No caso da Imagination Island RTX, descobrimos um parque temático. É uma oportunidade de brincar com as transições entre o dia e a noite. Percebemos então o trabalho realizado na iluminação global, iluminação indireta. Para citar apenas dois exemplos, as turbinas subaquáticas fornecem uma luz "difusa" para a linha do cume quando a lava brilha intensamente, trazendo um certo calor para o castelo. Encontramos lava no mundo de Temple & Totems RTX, desta vez com um efeito mais radiante. Finalmente, no Crystal Palace RTX, é possível admirar o fenômeno conhecido como janela de Snell: embaixo d'água, olhando para a superfície, só podemos perceber uma porção em forma de janela redonda.
Aquatic Adventures RTX, rastreamento de raios ativado © NVIDIAOs efeitos de reflexão também tiram proveito do uso do traçado de raios. Assim, no Aquatic Adventures RTX, por exemplo, é possível descobrir reflexos marcantes à medida que as estruturas se projetam em corpos d'água. Ainda pensativo, mas em um estilo diferente em Color Light e Shadow RTX. Aí temos um exemplo incrível de recursão: um jogo de espelhamento duplo permite que os jogadores de boliche se projetem quase ao infinito.
Outro registro no qual o ray tracing pode desempenhar seu papel: o gerenciamento de sombras. Os exemplos abundam nos diferentes mundos que a NVIDIA oferece, mas talvez seja Color Light and Shadow RTX ou Of Temples & Totems RTX, onde as coisas falam por si. Estamos a assistir à instalação de sombras particularmente realistas, mais ou menos suaves dependendo dos materiais envolvidos e das superfícies cruzadas. Assim, testemunhamos cenas marcantes no coração da floresta com a luz do sol literalmente perfurando o dossel.
De Templos e Totens RTX, rastreamento de raio habilitado © NVIDIADiretamente vinculado ao uso de rastreamento de caminho, a NVIDIA também destaca as chamadas texturas PBR. A ideia aqui é aproveitar a técnica para se beneficiar de texturas muito mais realistas com, novamente, um gerenciamento mais completo e natural de sombras, reflexos e luz. Finalmente, em paralelo com o rastreamento de raios, a NVIDIA está enfatizando - com o Minecraft RTX, mas não apenas - na versão 2.0 de seu DLSS para Deep Learning Super Sampling.
Mais uma vez, o objetivo é melhorar a estética dos jogos, mas de uma forma significativamente diferente. Não é uma questão de técnica de renderização, mas de upscaling "inteligente". A IA desenvolvida pela NVIDIA é de fato responsável por compensar as “perdas” em pixels em áreas sensíveis enquanto o jogo era renderizado em uma definição de imagem inferior ao normal. Podemos então desfrutar de uma sutileza quase intacta sem comprometer o desempenho.
Texturas no Crystal Palace RTX © NVIDIAEm sua primeira versão, o DLSS havia sido criticado pela impressão de “baba” que podia deixar em certas áreas. A NVIDIA revisou logicamente sua cópia enquanto melhorava o desempenho. Assim, de acordo com dados apresentados pela empresa em 1080p em uma GeForce RTX 2080 Ti, passamos de 56,8 quadros por segundo para 93,6 fps ativando o DLSS 2.0. Em um RTX 2060, o ganho também é nítido, indo de 30,5 a 53,6 fps.
