Quake II RTX: ray tracingová laboratoř

Nakonec se můžeme zaměřit na téma odrazů a lomů světla, ale nejdříve se zmíním o možnosti ovládat herní prostředí. Díky globálnímu osvětlení má velký vliv na celkové podání i denní doba, čili poloha slunce a to, zda je pod mrakem a dokonce si můžeme zvolit namísto původního stylu planety Stroggos v novém podání i původní environmentální mapu, ovšem my si nyní vytvoříme podmínky planety Země. To znamená daleko více modré složky díky jinak zbarvené obloze, zatímco Stroggos se podobá spíše Marsu.

 

 

 

Počítání s jedním až osmi odrazy či lomy na cestě světla od zdroje po primární paprsek od pomyslného oka pozorovatele má měřitelný dopad na výkon, a to zhruba mezi 50 a 60 FPS, kde 60 platí pro vypnuté lomy a odrazy a 50 pro maximální kvalitu plus simulaci chování světla v tlustém skle. Má to ale i stejný dopad na podání hry? 

 

odrazy a lomy - vypnuto - klikněte pro zvětšení -

 

Jak se dalo tušit, pokud vypneme odrazy a lomy, ze skla se stane neprůhledná hmota, nicméně jak je vidět na obrazovkách v pozadí, v nich základní odrazy okolí kupodivu zůstaly zachovány a stejně tak v jiných odrazivých plochách. 

 

odrazy a lomy - 1x - klikněte pro zvětšení -

 

Pokud nastavíme hodnotu jedna, počítá se pouze jeden lámaný/odrážený paprsek a to je pochopitelně málo na to, když chceme rovněž simulovat lámání světla v tlustém skle, takže ve výsledku se nám ukáže takovýto zvláštně zamlžený povrch, který vypadá na to, že hra dává dohromady jeden lom světla s výše zobrazeným nepropustným povrchem, neboť další lom už je zakázaný, a ve výsledku pak sklo vypadá zamlženě. 

 

odrazy a lomy - 2x - klikněte pro zvětšení -

 

Dva lomy světla už pochopitelně stačí, když potřebujeme simulovat, jak do tlustého skla vchází a jak z něj zase vychází a výsledek už vypadá mnohem lépe. Bude se ale nějak lišit od maximální hodnoty 8?

 

odrazy a lomy - 8x - klikněte pro zvětšení -

 

Bude, ovšem rozdíly je třeba hledat na tlustých hranách, kde se zobrazují objekty, k nimž vede delší cesta, než jsou dva lomy/odrazy světla. A pak si můžete všimnout displejů za tlustým sklem a zvláště pak toho červeného. Ten v případě nastavení na 2x rovnou zmizí a ukazuje prostředí za sebou, jako by tam nebyl. Ony dva lomy či odrazy jsme totiž vyplácali na samotné tlusté sklo v popředí a pro vykreslení dalších objektů za ním už nezbyly žádné paprsky. 

 

Stačí ovšem vypnout efekt pro simulaci tlustých skel a rázem se i s nastavením na 2x displeje ukáží. Zde ale máme příklad, jak to vypadá na nastavení 8x bez tlustých skel. 

 

odrazy a lomy - 8x bez simulace tlustých skel - klikněte pro zvětšení -

 

Veškeré viditelné skleněné plochy jsou tak brány, jako by měly nulovou tloušťku, čili dvojitá refrakce v nich neprobíhá. Je tu pouze jedna jako na vodní hladině a veškeré struktury daného skla, ke kterým již jednou odražený či ohnutý paprsek dorazí, jsou ignorovány. To je v případě zachyceného snímku nejvíce vidět na okraji, ale také na plastickém znaku uprostřed, do nějž se nelámou paprsky ovlivněné stejným znakem na povrchu opačné strany skla.  

 

 

S využitím bohatých možností nastavení grafiky a prostředí v Quake II RTX bychom si mohli hrát ještě dlouho, nicméně to hlavní už jsme pokryli a ukázali si, jaký celkový potenciál v ray tracingu implementovaném do her se ukrývá i jaké tu mohou být překážky. 

 

 

Ty se týkají především toho, jakým způsobem je třeba se potýkat s velice nedokonalými výsledky renderování pomocí ray tracingu v reálném čase. Na bezchybný výsledek bez šumu by dnešní hardware ani v nejmenším nestačil, a tak musí nastoupit algoritmy pro odstranění šumu z nedokonalého výsledku, což znamená celkovou neostrost a ztrátu detailů. 

 

Paradoxně je tu ale zároveň i zcela opačný problém, který jde možná spíše na vrub designérům než samotné technologii. Jde o příliš dokonalé až sterilně vypadající odrazivé plochy, které jsou většinou ztvárněny jako dokonale rovné a naprosto čisté, jak tomu v realitě ovšem nikdy není. V případě Quake II je to pochopitelně ještě umocněno celkovou jednoduchostí modelů a prostředí, čili tím, že se koukáme na pár polygonů a v jejich případě toho moc vykouzlit nejde. 

 

Zde se ovšem ukazuje především potenciál ray tracingu, nebo v Quake II RTX přesněji path tracingu, který tkví v realistickém šíření světla od definovaných zdrojů, jež lze změnou několika parametrů ovládat, a snadno tím zásadně změnit nasvícení celého prostředí hry. Ostatně na to stačí jen změna polohy slunce, pokud jde o globální osvícení. Jak ovšem ukazuje i tento blog NVIDIE, i v rámci Quake II tu je řada problémů spojených s výraznými lagy a duchy v obraze a anti-aliasingem TAA. Někdy se ukáží také silné artefakty a zkrátka je znát, že práce bude ještě dost, zvláště když má i GeForce RTX 2080 Super co dělat, aby path tracing v tak graficky jednoduché hře zvládla. 

 

Za zapůjčení grafické karty GeForce RTX 2080 Super Gaming OC 8G děkujeme Gigabyte.