Nvidia: tutte le novità di RTX Global Illumination (RTXGI), per giochi con una grafica sempre migliore

Nvidia: tutte le novità di RTX Global Illumination (RTXGI), per giochi con una grafica sempre migliore

Nvidia ci ha parlato di RTX Global Illumination (RTXGI) e in particolare delle novità dell'SDK 1.1, che integra alcune novità molto importanti per gli sviluppatori che intendono realizzare giochi in ray tracing con un'illuminazione il più reale possibile senza grande impatto sulle prestazioni.

di pubblicata il , alle 08:41 nel canale Schede Video
NVIDIAGeForceRTX
 

Nei mesi scorsi Nvidia ha introdotto RTX Global Illumination (RTXGI), un SDK che consente agli sviluppatori di giochi di integrare nei primi titoli un'illuminazione globale in ray tracing in tempo reale con grande efficienza. L'azienda, nei giorni scorsi, ha pubblicato RTXGI 1.1, una versione aggiornata dell'SDK con correzioni, miglioramenti delle prestazioni, della qualità dell'immagine e nuove funzionalità, oltre al supporto all'Unreal Engine 4.25.

A differenza dell'illuminazione globale classica, in cui i calcoli relativi alla luce sono pre-calcolati per la successiva "fusione" con le texture, nel caso del ray tracing le cose stanno diversamente, in quanto è possibile calcolare in modo accurato e in tempo reale l'illuminazione in un gioco, gravando così pesantemente sulle GPU prive di unità RT core dedicate.

Con RTXGI, Nvidia si è data un obiettivo, ossia creare qualcosa di scalabile sul maggior numero di piattaforme possibili e al contempo in grado di restituire alte prestazioni e un'ottima qualità. Per questo RTXGI è totalmente dinamico, in quanto lavora in modo asincrono rispetto al motore di gioco; questo significa che è possibile aggiornare i calcoli legati all'illuminazione della scena a una frame rate diverso da quello di rendering.

Gli sviluppatori hanno quindi la possibilità di agire sulla velocità di aggiornamento dell'illuminazione globale con maggiore libertà, permettendo ad esempio di puntare al rendering a 60 fps, fissando però l'aggiornamento dell'illuminazione globale in ray tracing a 30 fps, con un impatto in termini di tempo di renderign del frame sotto i 2 millisecondi. Nvidia ha diffuso un grafico in cui si vede la RTX 3080 migliorare decisamente le capacità di una RTX 2080 Ti con i calcoli RTXGI. L'SDK funziona anche su GPU più vecchie, e potenzialmente la tecnologia è compatibile anche con le architetture di Intel e AMD, ma non solo, anche con le console.

Entrando più nello specifico, il nuovo SDK RTXGI 1.1 offre una funzione chiamata Probe Relocation. In un motore di gioco, gli sviluppatori hanno a disposizione delle "sonde" dedicate alla luce, pensate per acquisire e usare le informazioni sulla luce che passa attraverso lo spazio vuoto nella scena. Queste sonde memorizzano informazioni già calcolate sull'illuminazione nella scena.

Le sonde luminose sono disposte su griglie e non sono in grado di gestire ogni scena senza mostrare piccoli artefatti visivi o inefficienze. Per mitigare questo problema, l'SDK RTXGI include una funzionalità che sposta la posizione nello spazio di tali sonde per migliorare la loro efficacia ed eliminare quelle situazioni che possono far emergere problemi visivi. Nella precedente versione dell'SDK questa funzionalità era in beta, ma ora è stata ottimizzata e finalizzata.

Altro cambiamento prende il nome di "Probe Classification". Di default, tutte le sonde in un volume emettono nuovi raggi, aggiornano i valori memorizzati e possono essere usate per calcolare l'illuminazione globale. Probe Classification fa un po' quello che dice il nome, identifica e disabilita le sonde che non contribuiscono in modo significativo al risultato finale, risparmiando calcoli e migliorando le prestazioni. Anche questa soluzione era precedentemente in beta e ora è stata completata.

Tra le assolute novità troviamo "Multiple Volume Blending". Nvidia ci ha spiegato che si tratta di una funzionalità necessaria perché, usando volumi RTXGI nelle scene dei giochi, ci sono situazioni in cui sono necessari più volumi, e questi potrebbero sovrapporsi. Il nuovo SDK offre uno schema e un esempio di come pesare e fondere i contributi di più volumi per uno spazio nel mondo di gioco.

Infine, arriva in beta Infinite Scrolling Volumes. "Un caso d'uso comune di RTXGI è agganciare e centrare un singolo volume su un giocatore o una videocamera, aggiornando il volume mentre il giocatore si muove nel mondo di gioco. Ciò fornisce effettivamente un volume 'infinito' di illuminazione globale per il giocatore senza necessitare di grandi quantità di memoria per memorizzare un numero infinito di sonde", spiega Nvidia.

"In pratica, però, il semplice spostamento del volume alla medesima velocità del giocatore provoca artefatti visivi. Con Infinite Scrolling Volumes, la maggior parte delle sonde nel volume rimane fissa e solo le sonde ai bordi del volume vengono spostate durante il movimento del giocatore. Riducendo al minimo la quantità di modifiche alle sonde di luce, questa funzione crea risultati di illuminazione più stabili quando si sposta un volume".

13 Commenti
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aldo87mi07 Settembre 2020, 15:22 #1
Secondo me si sta dando troppa importanza a questo ray tracing nei giochi. A me ha lasciato piuttosto indifferente nei giochi in cui l'ho provato (Control, Youngblood, Modern Warfare, Metro Exodus). Quello che invece guardo in un gioco e che per me conta sono le textures, la bellezza dei colori, lo stile grafico, il design. Dovrebbero concentrarsi su questo anziché su questo ray tracing che è una piccolezza, quando giochi a malapena te ne accorgi
niky8907 Settembre 2020, 15:56 #2
In MW il ray tracing è implementato per finta. Rimane comunque un passo avanti, siamo agli inizi. Puoi avere texture in 8k, ma se l'illuminazione è fatta con i piedi perdi tutto il realismo.
StylezZz`07 Settembre 2020, 16:08 #3
Originariamente inviato da: aldo87mi
Secondo me si sta dando troppa importanza a questo ray tracing nei giochi. A me ha lasciato piuttosto indifferente nei giochi in cui l'ho provato (Control, Youngblood, Modern Warfare, Metro Exodus). Quello che invece guardo in un gioco e che per me conta sono le textures, la bellezza dei colori, lo stile grafico, il design. Dovrebbero concentrarsi su questo anziché su questo ray tracing che è una piccolezza, quando giochi a malapena te ne accorgi


Ah ma davvero? Eppure qualche settimana fa non la pensavi così:

https://www.hwupgrade.it/forum/show...amp;postcount=6
nickname8807 Settembre 2020, 16:25 #4
Originariamente inviato da: StylezZz`
Ah ma davvero? Eppure qualche settimana fa non la pensavi così:

https://www.hwupgrade.it/forum/show...amp;postcount=6

Non penso possegga una RTX
StylezZz`07 Settembre 2020, 16:27 #5
Originariamente inviato da: nickname88
Non penso possegga una RTX


Ha una 2060 Super, è abbastanza attivo nel thread ufficiale delle RTX, ma da quando sono uscite le 3000 non si da pace
Zappz07 Settembre 2020, 16:29 #6
Originariamente inviato da: aldo87mi
Secondo me si sta dando troppa importanza a questo ray tracing nei giochi. A me ha lasciato piuttosto indifferente nei giochi in cui l'ho provato (Control, Youngblood, Modern Warfare, Metro Exodus). Quello che invece guardo in un gioco e che per me conta sono le textures, la bellezza dei colori, lo stile grafico, il design. Dovrebbero concentrarsi su questo anziché su questo ray tracing che è una piccolezza, quando giochi a malapena te ne accorgi


La quasi totalità dei render fotorealistici sono fatti in raytracing, non lo definirei proprio una "piccolezza"...

Poi e' ovvio che le prime implementazioni nei giochi siano estremamente limitate, non ci vuole molto a capirlo, ma se non si inizia da qualche parte non ci sarà mai un evoluzione.
386DX4007 Settembre 2020, 17:28 #7
Non sono molto aggiornato sulle schede video moderne, ma dalle lontane esperienze con software tipo 3DStudioMax e dei videogiochi che un tempo potevano solo sognarsela l'illuminazione globale in tempo reale, non la definirei "una cosa da poco", anzi spesso mancata nei videogiochi, spesso "simulata" altre volte compensata con altri effetti pessimi come nei primi tempi del pixel shading quando invece di cercare il realismo si ruotava tutto attorno al controluce o riflessioni impossibili su materiali/texture irrealistici, a parte l' acqua unico elemento in cui il pixel shading ha fatto imho la vera differenza piu' tangibile.
Ma in Cg un cubo grigio in 3D con una finestra e un punto luce esterno, se renderizzato con l'illuminazione globale e il punto di vista interno al cubo, esso risulterà estremamente realistico anche senza texture particolare o altri abbellimenti moderni.
Ingannare il cervello su questo punto senza questo calcolo di illuminazione realistica e' difficile se il realismo e' l'obiettivo. L' occhio e' talmente abituato a percepire la realta' di una illuminazione realistica da capire subito quanto lontano un ambiente fittizio geometrico sia dalla realtà a meno appunto di non passare per tecniche come la suddetta e/o renderizzare immagini fisse ma senza questa e' sempre stato un miraggio. Ricordo giochi come Half Life 2 avevano in alcune scene certe situazioni immagino la cui illuminazione fosse prerenderizzata e quindi non variabile che ricordavano gia' allora una global illumination. Dopo ha preso piede pesantemente l'uso in libertà del pixel shading e si sono visti i giochi meno realistici di sempre negli anni successivi.
Poi certo e' condizione imho necessaria ma non sufficiente, ci sono ovvio anche altre cose, la complessità geometrica, la scelta delle textures e la loro risoluzione, la credibilità della fisica nel gioco, il contesto nel quale si svolge il gioco perche' per assurdo "anche un film" di fantascienza con attori e ambientazioni vere puo' essere poco realistico se ambientazione, vestiti, sceneggiatura, recitazione etc.. sono poco credibili. Ma spesso persino film ambientati in contesti moderni sono poco realistici. E imho e' lo stesso concetto di realismo che possiamo trasportare dai videogiochi.
mmorselli07 Settembre 2020, 22:02 #8
Originariamente inviato da: aldo87mi
Secondo me si sta dando troppa importanza a questo ray tracing nei giochi. A me ha lasciato piuttosto indifferente nei giochi in cui l'ho provato (Control, Youngblood, Modern Warfare, Metro Exodus). Quello che invece guardo in un gioco e che per me conta sono le textures, la bellezza dei colori, lo stile grafico, il design.


Le due cose sono legate, il Ray Tracing è una tecnica di illuminazione che, a differenza dello shading, è molto sensibile alla risoluzione, ma molto poco sensibile alla complessità della scena. 10.000 o 100.000 poligoni per il ray tracing cambia poco, per lo shading cambia tutto.

Questo per dire che quando il Ray Tracing in tempo reale avrà raggiunto la sua maturità potremo avere giochi con uno stile grafico estremamente complesso, impensabili per le tecniche attuali. Non è solo questione di riflessi nelle pozzanghere e ombre sfumate.
cignox108 Settembre 2020, 09:40 #9
--Secondo me si sta dando troppa importanza a questo ray tracing nei giochi

Ancora con questa storia? Il raytracing NON É un effetto! É una tecnica di illuminazione! Oggi, che siamo agli esordi con l'uso nei giochi, viene usata come "effetto" ed é spesso scarsetta. Ma una volta che finalmente potremo rimpiazzare le attuali tecniche con il path tracing si aprirá un mondo di possibilitá fino ad oggi impensabili.

--il Ray Tracing è una tecnica di illuminazione che, a differenza dello shading, è molto sensibile alla risoluzione, ma molto poco sensibile alla complessità della scena. 10.000 o 100.000 poligoni per il ray tracing cambia poco, per lo shading cambia tutto.

Guarda, avresti anche ragione: per RT la complessitá della scena é meno importante che per la normale rasterizzazione. Peró dopo aver visto la demo Unreal 5 su PS5 devo dire che questo non é piú un argomento valido: la complessitá di quelle scene sono tali che le considererei perfino "esagerate" (decine di miliardi di poligoni). Vero é che questo lo hanno potuto fare solo grazie ad un sistema di streaming della geometria che la semplifica al volo perché di fatto, non ci sono davvero tutti quei poligoni contemporaneamente visibili. Non so se questo cambia qualcosa, visto che alla fine se ben ho capito é un LOD automatico molto avanzato.
mmorselli08 Settembre 2020, 18:00 #10
Originariamente inviato da: cignox1
Vero é che questo lo hanno potuto fare solo grazie ad un sistema di streaming della geometria che la semplifica al volo perché di fatto, non ci sono davvero tutti quei poligoni contemporaneamente visibili. Non so se questo cambia qualcosa, visto che alla fine se ben ho capito é un LOD automatico molto avanzato.


E pensa quanto devono essere impazziti per farlo. Lo shading ha condizionato il design dei giochi in modo pesante, invece che essere il motore grafico che si adattava all'idea del designer, è sempre stato il designer ad adattarsi ai limiti del motore. Forse anche per questo da 10 anni a questa parte i giochi sembrano un po' tutti uguali.

Con RT sarà molto più libero di creare mondi così come li ha pensati.

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