Récemment, une démo d’Epic, le créateur du moteur de jeu Unreal, a soulevé des sourcils pour ses effets d’éclairage photo-réalistes. La technique est un grand pas en avant pour le lancer de rayons. Mais qu’est ce que ça veut dire?
Ce que fait le lancer de rayons
En termes simples, le lancer de rayons est une méthode utilisée par un moteur graphique pour calculer comment les sources de lumière virtuelle affectent les éléments dans leur environnement. Le programme littéralement de la lumière, en utilisant des calculs développés par des physiciens qui étudient le comportement de la lumière réelle.
Les moteurs graphiques comme Unreal ou Unity utilisent le lancer de rayons pour rendre des effets d’éclairage réalistes (ombres, réflexions et occlusions) sans avoir besoin de les rendre comme leurs propres objets individuels. Bien que ce soit assez intensif du point de vue du traitement, l’utiliser pour rendre uniquement ce que la caméra (c’est-à-dire le joueur) a besoin de voir à un moment donné signifie qu’il peut être plus efficace que d’autres méthodes plus anciennes de simulation de la lumière réaliste dans des environnements virtuels. Les effets d’éclairage spécifiques sont rendus sur un seul plan bidimensionnel du point de vue du spectateur, pas constamment dans tout l’environnement.
Tout cela est réalisé avec des mathématiques incroyablement complexes, à la fois en termes de détermination du comportement de la lumière virtuelle et de la quantité de ces effets visibles pour le spectateur ou le joueur à un moment donné. Les développeurs peuvent utiliser des versions moins complexes des mêmes techniques pour tenir compte d’un matériel moins puissant ou d’un gameplay plus rapide et fluide.
Le lancer de rayons est une approche générale des graphiques plutôt qu’une technique spécifique, bien qu’elle ait été constamment affinée et améliorée. Il peut être utilisé dans des graphiques pré-rendus, comme les effets spéciaux vus dans les films hollywoodiens, ou dans des moteurs en temps réel, comme les graphiques que vous voyez au milieu du jeu pendant un jeu PC.
Quoi de neuf dans le lancer de rayons?
La démo qui a récemment fait l’objet d’un lancer de rayons dans l’actualité est celle de la vidéo ci-dessous, une courte esquisse impliquant des stormtroopers avec un très mauvais timing. Il a été présenté à la Game Developer’s Conference la semaine dernière. Il a été créé par Epic Games (fabricant de l’omniprésent Unreal Engine) en partenariat avec NVIDIA et Microsoft pour montrer de nouvelles techniques de traçage de rayons.
Hors contexte, c’est juste une vidéo loufoque. Mais l’important est qu’il est rendu en temps réel, comme un jeu vidéo, pas au préalable comme un film Pixar. La vidéo ci-dessous montre le présentateur en train de zoomer sur la caméra à travers la scène avec des commandes en temps réel, ce qui n’est pas possible avec des graphiques pré-rendus.
Théoriquement, si votre PC de jeu est suffisamment puissant, il peut générer des graphiques comme celui de n’importe quel jeu en utilisant les nouveaux effets d’éclairage de lancer de rayons dans la prochaine version de la démo Unreal.
La technologie brille vraiment (compris?) Parce que cette démo spécifique comprend beaucoup de surfaces réfléchissantes et réfléchissantes avec une géométrie irrégulière. Découvrez comment l’environnement se reflète dans les panneaux incurvés de l’armure chromée du capitaine Phasma. Tout aussi important, remarquez comment cela se reflète de manière plus terne et diffuse sur l’armure blanche des stormtroopers normaux. Il s’agit d’un niveau d’éclairage réaliste qui n’est pas disponible dans les jeux aujourd’hui.
Cela rendra-t-il mes jeux géniaux?
Eh bien, oui – dans des circonstances très spécifiques. Ce niveau avancé de lancer de rayons permettra aux jeux vidéo de rendre plus facilement des effets d’éclairage plus impressionnants, mais il ne rendra pas réellement la structure polygonale des graphiques plus détaillée. Il n’augmente pas la résolution des textures, ni n’améliore la fluidité des animations. En bref, cela va rendre l’éclairage réaliste, et c’est à peu près tout.
La démo ci-dessus est particulièrement dramatique car les développeurs ont choisi des personnages et des environnements où presque toutes les surfaces brillent ou réfléchissent la lumière. Si vous utilisez la même technologie pour rendre, par exemple, le protagoniste de la série chevauchant son cheval à travers la campagne, vous ne verrez aucune surface réfléchissante à part son épée et peut-être un peu d’eau. Fondamentalement, les techniques de lancer de rayons ne feront pas grand-chose pour améliorer le rendu de sa peau, de la fourrure du cheval, du cuir de ses vêtements, etc.
Les gros titres qui venaient de cette démonstration affirmant que cela entraînerait des « graphismes de films à succès » étaient un peu hyperboles – cela pourrait être vrai si vous jouez à un niveau défini dans une salle des miroirs, mais c’est à peu près tout.
Quand verrai-je ces éléments dans mes jeux?
La démonstration GDC était un exemple d’une technique de traçage de rayons propriétaire appelée RTX, actuellement en cours de développement par NVIDIA. Il devrait faire ses débuts dans la prochaine série de cartes graphiques GeForce haut de gamme, qui devraient actuellement faire leurs débuts plus tard cette année avec les numéros de modèle 20XX. Comme d’autres technologies graphiques propriétaires, telles que PhysX de NVIDIA, elle ne sera probablement pas disponible pour les joueurs utilisant des cartes graphiques d’autres fabricants.
Cela étant dit, RTX utilise également une nouvelle fonctionnalité du système d’API DirectX spécifiquement pour le lancer de rayons (appelé raytracing par Microsoft). Ainsi, bien que les démos spécifiques ci-dessus soient une collaboration entre Epic et NVIDIA, rien n’empêche des fabricants concurrents comme AMD et Intel de créer des systèmes similaires avec des résultats similaires.
Pour faire simple, vous verrez que les jeux PC haut de gamme commenceront à utiliser ces techniques vers la fin de 2018 et le début de 2019. Les joueurs qui investissent dans de nouvelles cartes graphiques à cette époque verront le plus d’avantages, mais si vous en avez déjà un système de jeu haut de gamme, vous pourrez peut-être utiliser certains de ces effets dans des jeux compatibles DirectX sur votre matériel actuel.
En raison des longs temps de développement et des objectifs matériels statiques, les joueurs de console ne verront pas ces graphiques avancés avant la sortie de la prochaine série de consoles de jeu dans plusieurs années.
Crédit d’image: NVIDIA, Épique / YouTube, Guru3D / YouTube
