Qué es el Ray Tracing y su futuro en los videojuegos

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Ray tracing

El mundo de los videojuegos está a atravesando este final de año de 2018 la que promete ser una de las más grandes revoluciones: el Ray tracing, con el lanzamiento de la Serie 20 de NVIDIA RTX, donde algunas tarjetas gráficas abandonarán la nomenclatura GTX para pasar a ser RTX. Un cambio de nombre para indicar la compatibilidad con raytracing basándose en la API propietaria de NVIDIA: Optix y DirectX Raytracing (DXR), la API de DirectX 12 desarrollada por Microsoft.

Te estarás preguntando qué es el ray tracing, pues su traducción literal al español, trazado de rayos, no es suficiente para entender su significado, así que vamos a tratar de resumirlo.

La tecnología Ray Tracing es capaz de renderizar de forma hiperrealista y en tiempo real el recorrido de los rayos de luz y su impacto en el color de los píxeles en los materiales de cada superficie de un escenario en 3 dimensiones, produciendo efectos de iluminación, sombras y reflejos hasta ahora impensables.

Estos rayos de luz rebotan entre los distintos objetos por los que pasan. Algunos de estos objetos bloquean la luz generando sombras, otros se reflejan de un objeto a otro, mientras que en los elementos con transparencia como los cristales o el agua se generan efectos de refracción que alteran y distorsionan el reflejo de la luz.

Historia del Ray tracing

Ejemplo de Raytracing en Cars de Pixar
Este algoritmo de procesamiento de imágenes tridimensionales fue planteado por primera vez por Turner Whitted en 1980. Seguramente te estarás preguntando por qué está tan de moda una tecnología como el trazado de rayos que ya fue concebida hace casi 40 años. La respuesta es fácil: hasta ahora esta técnica requería de un rendimiento altísimo, lo que se convertía en una gran desventaja que provocaba que solo se pudiera usar en vídeos renderizados previamente por potentes estaciones de trabajo, en los que su procesado completo podía tardar varias horas por minuto de vídeo. Esta tecnología ha sido muy útil en gran parte de las escenas CGI de algunas películas de Pixar, por ejemplo en Cars.

Raytracing en Cars de Pixar

A la izquierda, reflejos simulados, y a la derecha reflejos reales con ray tracing.

Primeras demostraciones en tiempo real del Ray tracing

Y como es mejor ver los resultados en vivo aquí puedes ver esta demostración realizada por Unreal Engine y ILMxLAB donde vemos a los soldados imperiales de Star Wars en un entorno totalmente realista generado en tiempo real con la tecnología NVIDIA RTX en tarjetas gráficas Volta de alto presupuesto.

Reflections Real-Time Ray Tracing Demo | Project Spotlight | Unreal Engine

 

Real-Time Ray Tracing Star Wars Demo

 

El resultado en funcionamiento del Ray Tracing es impresionante, aunque te desanimará saber que está funcionando gracias a una DGX Station de NVIDIA, cuyo precio actual es superior a los 40.000 euros. No obstante, con la continua evolución de la informática y la potencia de procesado de gráficos, es totalmente factible ver resultados así en un PC doméstico en un plazo de unos pocos años.

Otro gran ejemplo de esta revolución gráfica es la demo de NVIDIA titulada como Proyecto Sol, donde gracias a su tarjeta gráfica Quadro RTX 6000 podemos ver esta divertida e impresionante escena cinemática generada en tiempo real donde se nos muestra el proceso de fabricación de un robot y los reflejos en los distintos materiales de su cuerpo.

Project Sol: A Real-Time Cinematic Scene Powered by NVIDIA RTX

Todo sobre NVIDIA RTX

Con el lanzamiento de la Serie 20 de NVIDIA de arquitectura Turing el ray tracing entra de lleno en el mercado doméstico por medio de la NVIDIA RTX 2070, NVIDIA RTX 2080 y NVIDIA RTX 2080 Ti. Y no hay mejor forma de demostrar su auténtico potencial que con dos de los juegos más esperados del año, The Shadow of the Tomb Raider y Battlefield V. Estos dos serán algunos de los primeros juegos en contar con la nueva tecnología NVIDIA RTX, aunque ya hay una lista confirmada de más de 20 títulos.


Falta por ver cuáles serían las reacciones de AMD y si seguirá los pasos de NVIDIA a la hora de aplicar esta tecnología o se dedicará en aumentar la potencia bruta para adelantarles en cuanto a resolución y fotogramas.

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