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Qué es el Ray Tracing de Nvidia? Para qué sirve?

El Ray Tracing es uno de los temas del año en lo que al mundo de los videojuegos para PC se refiere. Esta técnica resulta extremadamente interesante puesto que puede suponer un gran avance en el mundo de los videojuegos y se ha incorporado en las nuevas tarjetas gráficas Nvidia RTX 2080 Ti, RTX 2080 y RTX 2070.

¿Quieres conocer para qué sirve? Quédate con nosotros y te lo mostraremos 🙂

Qué es el ray tracing

El Ray Tracing, poderoso algoritmo para renderizados 3D realistas

qué es el ray tracing

El ray tracing es una técnica de renderizado basada, como su propio nombre indica, en el trazado de una gran cantidad de rayos rayos desde las fuentes de luz, calculando y analizando los rebotes de cada rayo con los distintos objetos y en base a ello dar una iluminación con el objetivo de obtener una iluminación lo más realista posible para crear modelos 3D creíbles. Vamos, que el ray tracing busca una iluminación acorde a la realidad simulando por ordenador, con millones de cálculos complejos, el recorrido seguido por la luz hasta la ‘cámara’.

Qué es el ray tracing

Esta no es una tecnología precisamente nueva, sino que se conoció por primera vez en 1979, presentada por Turner Whitted. De hecho, está ampliamente usada en todo tipo de vídeos y fotografías renderizados en 3D. Para que os hagáis una idea, cada película de hoy en día que use imágenes por ordenador, especialmente las más realistas, usan ray tracing. Es decir, que lo tenemos desde renderizados bastante básicos como el que te mostramos aquí arriba, que no es más que una simple demostración, hasta básicamente cualquier superproducción de Hollywood que te puedas imaginar, donde apenas se distingue lo que se genera por ordenador de lo que no, hasta conocidas animaciones como las de Pixar.

Todo suena genial, pero la pregunta que más os llegará a la cabeza será la siguiente: ¿por qué no se usa el ray tracing en tiempo real en juegos? Pues bien, un renderizado de una sola fotografía como la anterior haciendo uso de ray tracing podría tomar minutos u horas, mientras que para una película (por poner un ejemplo) se usan gigantescas y extremadamente caras granjas de renderizado que probablemente cuesten millones y tarden horas o días en completar uno de estos procesos. Al menos hasta ahora, no era asumible hacer uso de ella en videojuegos.

Qué es el ray tracing

La tecnología de renderizado usada en video juegos como alternativa al ray tracing es la rasterización, donde los objetos que están en pantalla son creados a partir de una malla de miles de polígonos virtuales, y con la combinación de diversas tecnologías como la oclusión ambiental o los shaders, la iluminación y las sombras se suelen calcular en base al ángulo entre los vértices de cada polígono y la fuente de luz, un método menos realista basado en aproximaciones pero mucho más rápido que el ray tracing.

Veamos ahora la implementación del ray tracing en tiempo real que NVIDIA ha introducido recientemente presumiendo de su carácter de pionera y calificada como el ‘santo grial de los gráficos por ordenador‘. La peculiaridad de la implementación es el uso de hardware dedicado exclusivamente al ray tracing como son los RT Cores, los cuales a su vez estarán acelerados por Tensor Cores, estos últimos dedicados a optimizar el proceso mediante inteligencia artificial. Según NVIDIA, de esta forma se consigue que una sola tarjeta gráfica RTX pueda realizar este tipo de operaciones en tiempo real con un rendimiento similar al del superordenador DGX, que tiene un coste de 60.000 dólares.

El ray tracing en tiempo real de NVIDIA presenta el inconveniente de que no se emplea la tecnología de forma completa, es decir, no se calcula un número de rayos tan grande como en los renderizados más fotorrealistas, podríamos llamarlo un “ray tracing parcial” que se limita a realizar los cálculos más relevantes para iluminar la escena. Entonces, el salto visual no es tan grande como lo que se ve en algunas fotografías o en películas. En todo caso, una imagen vale más que mil palabras, y os dejamos aquí las fotografías de algunas de las demostraciones del ray tracing mostradas por NVIDIA en la Gamescom 2018:

 

En las comparativas donde observamos “RTX On” y “RTX Off”, cabe destacar que no estamos necesariamente ante el uso de ray tracing, sino que RTX también incluye diversas funcionalidades de inteligencia artificial. En todo caso, sirve para hacernos una diversa idea de lo que se viene. Creemos que el vídeo del Shadow of the Tomb Raider muestra muy fielmente las diferencias en iluminación y sombras.

Desgraciadamente, hay más inconvenientes que es preciso conocer. Por una parte, es importante aclarar (aunque cae de cajón) que para disfrutar del ray tracing en un juego, este debe soportarlo. Ya hay una cierta cantidad de juegos que lo van a soportar en el futuro, actuales y nuevos, pero será cuestión de meses o años ver si prolifera. Para finalizar, es posible que la desactivación del ray tracing en tiempo real pueda dar una notable ventaja a nivel de rendimiento, haciendo que ciertos users lo omitan.

Si toda la información anunciada por la compañía es cierta y el RTX prolifera en los juegos, se tratará de una implementación efectiva y eficiente del Ray Tracing en tiempo real,ya que conseguirán superar en este aspecto a cualquier tarjeta gráfica anterior con una masiva ventaja.

Después de toda esta información, hay una pregunta que a muchos de vosotros os vendrá a la cabeza: a ver, ¿merece la pena comprar una RTX para disfrutar del ray tracing en juegos? A partes iguales, hay medios y usuarios recomendando “comprar porque este es un increíble avance que no te puedes perder”, como “no comprar porque la tecnología es un timo del márketing” .

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Nosotros te damos la respuesta más sensata: en el momento en que se escribe este artículo, no se puede afirmar nada acerca del éxito, utilidad e importancia del ray tracing en juegos. Aún habrá que esperar semanas o meses. Primero, se debe conocer el rendimiento de las nuevas RTX en escenarios que no usen ray tracing para ver si el salto generacional sin tener en cuenta este aspecto merece la pena (ya que no todo girará en torno a la tecnología RTX en juegos). Segundo, ver las implementaciones reales que hagan los juegos en próximos meses, ya que ahora apenas tenemos unas cuentas demostraciones y no hay suficiente información para confirmar nada.

El Ray Tracing está aquí para quedarse. Ya es parte de la API DirectX 12 y cada vez más juegos lo implementarán. Saber si merecerá la pena o no es solo cuestión de tiempo. ¿Te ha gustado nuestro artículo? ¡Queremos saber vuestra opinión!

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  • Sirve para encarecer las tarjetas gráficas

  • Josue on line

    Buen articulo. Referente al desempeño, se da por sentado y se comienza a hablar del impacto del RT entre activarlo o no (ejemplo Shadow of the… y sus caídas de frames exageradas) , la cuestión es que no parece lógico que si la gráfica hace uso de cores dedicados (los “Tensor” y RT Cores) que supuestamente liberan a los ‘cuda cores’ del impacto típico del calculo de sombras (que es lo que más suele penalizar en rendimiento) pues que el Ray Tracing deba desactivarse para ‘jugar mejor’. Este mantra está pupulando mucho en toda web, foro etc. del sector pero repito, no lo veo muy lógico. Otra cosa es que el Ray Tracing lo hubiesen implementado sin cores dedicados, y se lo tuviese que comer los CUDA cores, entonces si se vería claro que impacta enormemente, pero no es el caso, no solo la RTX 2080Ti (x ejemplo) tiene muchísimos más CUDA Cores que la 1080Ti, sino que en caso de usar el RT, en principio se libera de la carga de calcular sombras u oclusión ambiental, ¿como puede tener entonces impacto negativo? ¿no debería ser al revés?

    • Cando tengamos la review de las 2080 y 2080 Ti hablaremos con mayor detalle. Estamos bajo NDA 😉