DirectX Raytracing acerca el trazado de rayos a los juegos de PC con el apoyo de Nvi

elotrolado69

Chapuzas Jr
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La tecnología de trazado de rayos, una de las técnicas más habituales en la creación de escenas infográficas de alta calidad, llegará próximamente a los juegos de PC y en tiempo real de la mano de DirectX. Este avance gráfico, potencialmente uno de los más significativos de los últimos años, ha sido anunciado por Microsoft durante la conferencia GDC 2018, donde ha dado a conocer una nueva API llamada API DirectX Raytracing.

Si bien el raytracing es una técnica bastante familiar para el público "entendido", este nombre carece de significado para gran parte de los jugadores. Podríamos verlo como una forma distinta de generar una imagen 3D compuesta por los mismos modelos y texturas, pero potencialmente con muchísima más calidad.


Actualmente el renderizado de imágenes 3D en tiempo real se realiza mediante el proceso de rasterización, que básicamente reduce la cámara a un plano 2D en forma de rejilla de píxeles sobre la cual se proyecta una imagen tridimensional. Si bien no es una técnica muy elegante, su gran velocidad de procesado hace posible su utilización fluida en todo tipo de hardware, supliendo sus deficiencias con técnicas como el uso de shaders.

El raytracing, por su parte, funciona de una forma radicalmente distinta. Explicado de forma muy simple, en esta técnica cada píxel es un rayo invisible emitido por la cámara, que se convierte en un punto de color cuando incide sobre un objeto tridimensional. Se trata de un enfoque mucho más global, pero brutalmente más costoso en términos de velocidad. Por su funcionamiento (aunque técnicamente sea al revés), el trazado de rayos es vulgarmente asemejado al ojo humano.

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Diagrama explicativo de la técnica de trazado de rayos. Imagen: Henrik, CC BY-SA 4.0.

El procesamiento del raytracing permite generar escenas de gran realismo, especialmente si hablamos de imágenes estáticas y/o con efectos de iluminación muy sutiles. Por este motivo es habitualmente utilizado en arquitectura.

Realizada esta breve descripción, el asunto es que el raytracing no es una técnica que pueda ser implementada fácilmente en videojuegos, puesto que un único fotograma con una calidad elevada podría requerir horas de trabajo. Y aunque parezca una paradoja, las tarjetas gráficas actuales no son muy buenas a la hora de trabajar con el trazado de rayos. Sin embargo, los modelos modernos son muy programables, por lo que Microsoft piensa aprovechar esta flexibilidad para introducir funciones de raytracing en futuros juegos vía DirectX.

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Imágenes generadas mediante raytracing distribuidas por Nvidia.


Nvidia se sube al carro con la tecnología de aceleración RTX para Volta

La API desarrollada por Microsoft define las características de software que una tarjeta gráfica debe soportar para poder sacar partido a DirectX Raytracing, que funcionará sobre componentes certificados para DirectX 12. El hardware anterior a Volta podrá aprovechar sus características mediante software, pero Nvidia, que ha estado trabajando con Microsoft durante el desarrollo de la API, también ofrecerá soporte por hardware para Volta mediante RTX.

RTX es la tecnología de Nvidia que permitirá la aceleración de DirectX Raytracing en las máquinas dotadas con una tarjeta GeForce de nueva generación. Todavía no está claro qué apartados se podrán aprovechar de esta ventaja, pero la idea es que los ordenadores con una tarjeta Volta (cuyo motor raytracing había permanecido oculto hasta ahora) podrán brindar un mayor rendimiento.





A nivel de middleware, Unity, Frostbite, Allegorithmic y Unreal Engine serán actualizados para incorporar soporte para DirectX Raytracing. Sus desarrolladores, de hecho, ya han publicado algunas de las primeras demos en forma de vídeo.

Es necesario señalar que el raytracing sigue siendo una técnica muy costosa en términos de recursos. Por este motivo lo más probable es que la implementación a través de DirectX sea parcial y destinada a mejorar principalmente aquellos aspectos donde su uso puede redundar en efectos de mayor calidad, tal es el caso de la proyección de sombras, la oclusión ambiental y los reflejos.



Nvidia, con el anuncio de RTX, ha tomado la delantera en la adopción a nivel de hardware de esta novedosa tecnología. Ha estado muy viva, aunque es justo decir que AMD también está trabajando en alguna clase de implementación. El fabricante de las tarjetas Radeon, no obstante, aún ha de presentar su propia tecnología de aceleración. En este sentido la compañía ha emitido el siguiente comunicado:
AMD está colaborando con Microsoft para ayudar a definir, perfeccionar y respaldar el futuro de DirectX12 y el trazado de rayos. AMD se mantiene a la vanguardia del nuevo modelo de programación y la innovación de la interfaz de programación de aplicaciones (API), basado en unos cimientos avanzados a nivel de sistema para la programación de gráficos. Estamos ansiosos por tratar con los desarrolladores de juegos sus ideas y comentarios relacionados con las técnicas de trazado de rayos basadas en PC para obtener calidad de imagen, oportunidades de efectos y rendimiento.

Asimismo, AMD ofrecerá una charla sobre raytracing en tiempo real utilizando motores actuales en la GDC 2018. Tal vez entonces tengamos más detalles sobre cómo manejarán sus tarjetas la nueva API de Microsoft. Fuente: Microsoft
 

Frank Ramos

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Eso está muy bien, pero primero arreglad el problema de la minería de los coj****.
 
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Hace mucho tiempo que se habla de esto.Lo que pasa es que la gente olvida con facilidad,es algo maravilloso y espero verlo,pero vamos desde hace mucho tiempo que estaban en ello pero nunca salía,igual que Bullet y la física en AMD,esperando aún a ver si sale eso o Havok por gpu que dijeron y que nunca ha salido.Espero que esto funcione con gpu's volta que dicen de forma adecuada en 1080p.

Directx Physx Cuda OpenGl OpenCL Havok Bullet Larrabee

Quake 4 usando Ray tracing en tiempo real

Hablar de RayTracing es hablar de secuencias generadas por ordenador que son indistinguibles de la realidad. El inconveniente de esta técnica es que, sus requerimientos de procesador son tan enormes, que cada fotograma requiere varios minutos para generarse. Debido a esto, el uso de esta técnica en videojuegos era impensable, quedando limitada a la industria del cine y a las aplicaciones de CAD. Sin embargo, el incremento en la potencia de los procesadores puede hacer que, en un futuro mas o menos próximo, esta técnica también pueda utilizarse en videojuegos.


En primer lugar, ¿Que es el RayTracing? En los juegos actuales, el proceso para generar un fotograma de pantalla comienza con los modelos 3D de los objetos, siendo cada modelo una lista de polígonos que definen el modelo. El primer paso es seleccionar los polígonos que se ven en pantalla; luego, a cada polígono se le aplica las transformaciones necesarias (si recibe luz, se le aplica un brillo correspondiente con esa luz; si debe mostrar alguna imagen, se le imprime dicha imagen, …), luego se le aplican los escalados y giros necesarios, y por ultimo se imprime en pantalla. En RayTracing, partimos de los pixels de pantalla; para cada pixel, seguimos su línea de visión (la línea que recorrería el rayo de luz que lo "ilumina"), hasta llegar al objeto que "produce" ese rayo de luz. Si, a su vez, el objeto es un espejo o un cristal (es decir, no tiene un color propio, sino que transforma la luz que recibe), entonces continuamos el proceso; seguimos el rayo de luz que indice sobre ese punto del objeto, y así sucesivamente hasta llegar a la fuente original de luz.

Dicho con otras palabras, que el RayTracing funciona al reves que las técnicas de rendering convencionales; si en estas el punto de partida es el objeto y llegamos hasta la pantalla, en RayTracing el punto de partida es la pantalla y desde ahí llegamos hasta los objetos. Y aquí es donde reside el problema; en las técnicas de rendering convencionales, partimos de una estructura de alto nivel (la definición del objeto 3D), que vamos descomponiendo en piezas mas pequeñas y simples, hasta llegar a un flujo de números sobre el que hay que realizar operaciones aritméticas; es decir, buena parte del trabajo son algoritmos de bajo nivel susceptibles de ser implementados en hardware, en coprocesadores específicos (las GPUs).

En cambio, en RayTracing todo el trabajo se hace sobre las definiciones 3D de los objetos, lo que implica que todo el proceso son algoritmos de alto nivel para los que es muy dificil crear un hardware específico que produzca una mejora visible del rendimiento. De hecho, para generar las escenas para películas cinematográficas se utilizan granjas de PCs totalmente convencionales, sin ningún tipo de hardware específico.

Pero las cosas están cambiando; un equipo alemán ha desarrollado openRT, una librería para realizar raytracing en tiempo real, librería que está disponible para descarga. Así, un estudiante llamado Daniel Pohl ha reescrito los motor es de renderización de Quake 3 y Quake 4 para basarse en dicha librería, con lo que estos juegos han pasado a funcionar sobre raytracing. ¿Los resultados? Podemos verlos en estas dos páginas:

Quake 3 sobre OpenRT
Quake 4 sobre OpenRT
Y aquí tenemos los vídeos:


Quake 3 con raytracing


Quake 4 con raytracing

Lo mas impresionante de estas demos no son los juegos en si, sino sus requerimientos: el equivalente a un procesador de 36Ghz; mas concretamente, para efectuar este renderizado se utilizo un cluster de 20 procesadores Athlon-XP. ¿Veremos algún día juegos con RayTracing? Por supuesto, todo dependerá de que se consigan crear tarjetas gráficas específicas; de momento, los creadores de OpenRT han creado saarcor, un coprocesador que implementa el soporte de RayTracing. Según explica, con la ayuda de este chip estas versiones de Quake pueden funcionar en un Athlon-XP convencional.

Quake 4 usando Ray tracing en tiempo real >> Teleobjetivo

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Intel también trabaja en el ray-tracing

Una de las bromas del April’s fool day fue el anuncio de DirectX 11, que supuestamente soportaría ray-tracing. Lo que si que es cierto es que todos los grandes de la electrónica están trabajando en el ray-tracing, entre ellos Intel.

Ray-Tracing es una técnica de iluminación tremendamente pesada, por lo que es imposible utilizarla para la generación de gráficos en tiempo real; así, su uso se ha visto limitado al cine, donde lo importante es la calidad gráfica y no el tiempo que tarde en generarse cada fotograma.

Actualmente, los ordenadores personales ya empiezan a tener suficiente potencia como para poder producir ray-tracing en tiempo real, para poder utilizarlo en videojuegos. De hecho, en Teleobjetivo ya hablé de unas versiones de Quake que utilizaban Ray-Tracing; se basaban en OpenRT, un motor gráfico de raytracing implementado como unas extensiones de OpenGL. También he hablado de un software de ray-tracing para Cell desarrollado por IBM, que mostraron en una demo que corría sobre PS3.

Intel no podía quedar fuera de esta carrera, así que también ha presentado sus propias demos; a continuación podemos ver una demo de ray-tracing a tiempo real sobre un procesador de ocho núcleos.


Una de las peculiaridades de Ray-Tracing es que es una técnica gráfica que se ha de implementar en software. Aunque se han diseñado algunos procesadores específicos, como el SaarCOR, la mejor manera de implementar ray-tracing es mediante procesadores multinúcleo de propósito general. Una mala noticia para los fabricantes de tarjetas gráficas, aunque NVidia se ha puesto las pilas y sus últimas GPU son combinados CPU/GPU con procesamiento de proposito general.

En cualquier caso, para alegría de los gamers, se da por seguro que la llegada del ray-tracing será el final de las tarjetas gráficas dedicadas. Una buena noticia para Intel y AMD, pero muy mala para NVidia.

Intel tambien trabaja en el ray-tracing >> Teleobjetivo

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Primer Juego con Ray Tracing llegará en 2012

Al ritmo de avance en TFLOPS de las GPU actuales tendremos potencia de sobra para entonces.

En la presentación del USS Hornet AMD presentó más que Eyefinity o Lanzamientos de puro papel, BSN reporta que se encuentra en desarrollo lo que será posiblemente el primer juego en utilizar Ray Tracing en tiempo real, pero el proyecto no acaba ahí, se trata de una película basada en un Manga que será interactiva, de modo que el juego sirva para dar un final diferente al original.

Jules Urbach mostró un demo de diez segundos corriendo en hardware ATi Evergreen que como ya habrán leído en el review de CHW, se abalanzó sobre el título del GPU más rápido del oeste y que trae características compatibles con aplicaciones más allá del rendereo de imágenes que conocemos actualmente.

El desarrollo está a cargo de Big Lazy Robot que trabajó en transformers (Motor raytracing/voxel en tiempo real) y ha hecho trabajos para la misma ATi desde la salida de la serie Radeon 4000 con el demo de Cinema 2.0

lightstage_movie_games_00.jpg


No les fue permitido revelar el nombre del desarrollador Japonés que trabaja con ellos. (Empresa)

Otros involucrados en el proyecto son: OTOY Games que provee una nube de renderizado y Lightstage, empresa de digitalización de modelos humanos y animales, que al momento de publicar muestra en su portada alguien que se parece a Ruby (Personaje de ATi)

AMD está apostando fuerte en la industria de videojuegos recientemente y nos muestra un cambio de posición a una un poco más agresiva, con apuestas interesantes.

Sin más preámbulo les dejo las capturas que lograron los enviados de BSN en las que podrán observar un poco el nivel de detalle prestado al trabajo

lightstage_movie_games_01.jpg

lightstage_movie_games_02.jpg

lightstage_movie_games_04.jpg

lightstage_movie_games_03.jpg


Fuente: Bright Side Of News

Si esto es de AMD ATI,de hace la tira de años....y ahora resulta que eso lo hace nvidia,por que siempre,no se la razón los de nvidia lo hacen y AMD se olvida que estaba en ello...siempre AMD ha estado a punto de todo,tanto en físicas como en ray,pero siempre nvidia antes que ellos,la razón,ni idea.


 

chetodann

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elotrolado69
Bienvenido al foro... y espero que aportes tú experiencia o trabajo propio, y no sean todo copias de otras noticias/webs.
Saludos
 

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elotrolado69
Bienvenido al foro... y espero que aportes tú experiencia o trabajo propio, y no sean todo copias de otras noticias/webs.
Saludos

Supongo que sera de la web elotrolado.Bienvenidos todos a saber más del raytracing...espero que salga de todo esto algo positivo y veamos juegos con ello y que no caigan mucho los frames y que no se necesite una gráfica super potente.Espero que con un pelín de suerte se pueda configurar el nivel de ray que podemos poner dependiendo de que gráfica tenemos.Tipo gameexperiencie,
 

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chetodann

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Al final me parece que lo de raytracing es marketing para vender las Titan V nada más y para ver esto en casa habrá que esperar a Ampere o más tarde para la gente normal y ver esto en juegos posiblemente en 2019 como muy pronto.En el evento de nvidia veremos más y en el E3 veremos si los juegos que presentan no tienen downgrade visto en God of war.

[TABLE="width: 650, align: center"]
[TR]
[TD="class: tlgrey"]Tensor Performance
(Deep Learning)[/TD]
[TD="align: center"]110 TFLOPS[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


The NVIDIA Titan V Preview - Titanomachy: War of the Titans

También se comenta con que Nvidia tiene pensado poner gráficas en la nube para hacer esto en los juegos y cobrar cada mes unos euros para tener esa potencia.Un servicio en la nube para poder jugar sin comprar gráficas de mucho dinero...vamos que no hará falta comprar una gráfica si no pagar cada mes ese servicio.A mi no me gusta la idea..pero.
 

Frank Ramos

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¿Tema movido? ¿A dónde?
 

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Futuremark final del 2018


directx-raytracing-demo-2.gif

directx-raytracing-demo-3.gif

directx-raytracing-demo-4.gif
 

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Nuevo de Reflections Real-Time Ray Tracing Demo

 

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Por cierto Metro Exodus will be the first PC game using the NVIDIA RTX real-time raytracing tech

4A Games ha anunciado que Metro Exodus utilizará la tecnología RTX de trazado de rayos en tiempo real. Dado que nos hemos centrado en DirectX Raytracing API en los últimos días, sepa que NVIDIA RTX consiste en una tecnología de rastreo de rayos altamente escalable que se ejecuta en las GPU de arquitectura NVIDIA Volta.Como notó NVIDIA, RTX está diseñado para soportar el trazado de rayos a través de una variedad de interfaces, y NVIDIA se asoció estrechamente con Microsoft para habilitar el soporte completo de RTX para aplicaciones que usan la nueva API DirectX Raytracing (DXR) de Microsoft.4AGames muy probablemente lanzará un video de su demo tecnológica GDC 2018 de Metro Exodus usando la tecnología RTX en los próximos días, ¡así que estad atentos para más!

Metro-Exodus_1080_Announce-Screenshot_6_WATERMARK-672x372.jpg
 

DaCoSa

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estoy totalmente de acuerdo con Frank

saludos
 

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Nuevo vídeo chuli con phys + ray

[video=youtube;tjf-1BxpR9c]https://www.youtube.com/watch?time_continue=86&v=tjf-1BxpR9c[/video]
 

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Metro Exodus con Raytracing

 
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