W ostatnim czasie przez mój komputer przewinęły się wszystkie modele nowych kart graficznych NVIDIA GeForce RTX 4000 SUPER. Wcześniej sprawdziłem możliwości całej rodziny serii NVIDIA GeForce RTX 4000. Na bazie swoich dotychczasowych doświadczeń uważam, że to GeForce RTX 4070 SUPER jest najlepszym z przedstawicieli tej generacji (wliczając wersje „odświeżone”), a powody takiego stanu rzeczy są co najmniej dwa. Po pierwsze: oferuje naprawdę doskonały stosunek wydajności do ceny, a po drugie spisuje się świetnie w 1440p, gwarantując jeszcze więcej FPS we wciąż najpopularniejszej rozdzielczości 1080p. Korzystając z tego, że w moim pececie znajduje się obecnie Palit GeForce RTX 4070 Super JetStream OC, przybliżę Wam dwie z szerokiej gamy technik NVIDIA, które czynią gry absolutnie przepięknymi. Chodzi o ray tracing i path tracing. Dla ich sprawnej obsługi warto w mojej ocenie postawić na GPU ze stajni tego właśnie producenta.
Palit GeForce RTX 4070 Super JetStream OC
Palit to producent kart graficznych słynący z bardzo korzystnych cen. Najtańszym z przedstawicieli modeli GeForce RTX 4070 Super jest wprawdzie wariant Palit GeForce RTX 4070 Super Dual (ok. 2849 złotych), ale Palit GeForce RTX 4070 Super JetStream OC stanowi ciekawy wybór dla osób nieco bardziej wymagających. Dlaczego?
Przedstawiciela kart wykorzystujących architekturę Ada Lovelace wyposażono w rozbudowany układ chłodzenia, na który składają się trzy podwójnie łożyskowane wentylatory TurboFan. Jest niemały radiator skutecznie odprowadzający ciepło z GPU, jest też estetyczny metalowy backplate z otworami wentylacyjnymi.
W Palit GeForce RTX 4070 Super JetStream OC taktowanie boost podniesiono do aż 2640 MHz, co jest odczuwalnym wzrostem wobec 2475 MHz w modelach tańszych. Podniesiono nawet limit mocy z 220 W do 245 W, co pozwala zaszaleć z overclockingiem. W przeciwieństwie do wielu innych modeli RTX 4070 Super zastosowano tu też nowoczesne złącze 12VHPWR, z którego posiadacze zasilaczy ATX 3.0 skorzystają bez dodatkowych przejściówek. Spokojnie, przejściówka jest w zestawie.
Kupując kartę graficzną NVIDIA kupujesz nie tylko urządzenie…
…ale też dostęp do świata pokaźnej gamy interesujących i szalenie przydatnych technik i technologii, które opisywaliśmy wielokrotnie na łamach naszego serwisu. Nabywcy urządzeń z serii GeForce RTX 4000 i RTX 4000 SUPER mogą sięgać na przykład po najnowsze wydanie NVIDIA DLSS 3.5, która w niektórych przypadkach potrafi nawet potroić liczbę klatek na sekundę w wybranych grach i znacząco zwiększyć ją w części popularnych programów dla profesjonalistów.
Karty NVIDIA to również m.in. dostęp do świetnych aplikacji NVIDIA GeForce Experience oraz nowej NVIDIA App, dopracowanych sterowników NVIDIA Studio dedykowanych twórcom, czy wreszcie najefektywniejszej obsługi technologii ray tracingu i path tracingu w grach. To właśnie one zrewolucjonizowały branżę gier komputerowych i to im chciałem poświęcić ten artykuł.
Czym jest ray tracing?
Dla niektórych może to okazać się sporym zaskoczeniem, ale ray tracing wywodzi się ze świata kinematografii. Ray tracing to, jak sama nazwa wskazuje, realistyczna metoda modelowania oświetlenia w scenie poprzez śledzenie promieni świetlnych. Dzięki niej strumień światła jest śledzony, a jego interakcje z obiektami wyglądają zupełnie tak, jak w prawdziwym świecie.
Śledzenie promieni to tak naprawdę rzucanie promienia na wygenerowaną scenę z punktu widzenia gracza. Za każdym razem, gdy promień wchodzi w interakcję z obiektem, obliczany jest wpływ tego obiektu na promień, zgodnie z wymienionymi wyżej kryteriami. Obliczenia te są dokonywane dla każdego piksela, co pozwala uzyskać realistycznie wyglądającą, ale też szalenie zasobożerną technikę oświetlenia.
Przez długie lata technika ta była niedostępna dla graczy z bardzo prostej przyczyny: wymagała kolosalnej mocy obliczeniowej, nie mówiąc już o tym, że w grach obliczenia muszą być wykonywane w czasie rzeczywistym. Dość powiedzieć, że ray tracing wykorzystywany w filmach w ramach CGI wymagał czasem długich godzin, aby wyrenderować… 1 klatkę. I tu na scenę wkroczyła NVIDIA.
Historia ray tracingu w grach zaczęła się w 2018 roku
Historia techniki ray tracingu w grach komputerowych sięga 2018 roku, kiedy to zadebiutowały karty graficzne NVIDIA GeForce RTX 2000. Wyposażono je w specjalne rdzenie RT, umożliwiające po raz pierwszy w historii wykonywanie zaawansowanych obliczeń w czasie rzeczywistym. Układy GeForce RTX 4000 korzystają z trzeciej już generacji tych rdzeni, zapewniającej 2-krotnie większą przepustowość niż rdzenie poprzedniej generacji, występujące w serii GeForce RTX 3000. Mają możliwość jednoczesnego śledzenia promieni z cieniowaniem lub odszumianiem.
Poniżej zobaczycie jedno z pierwszych dem technologicznych, prezentujących działanie ray tracingu w czasie rzeczywistym. Przygotowało je studio Remedy Entertainment, odpowiedzialne m.in. za grę Alan Wake 2.
Ray tracing w grach to liczone na bieżąco odbicia świateł w różnych powierzchniach, z jednoczesnym uwzględnieniem struktury i przezroczystości, rozproszenia światła w zależności od dystansu, przeszkód… Zmiennych jest całe mnóstwo.
Jakby tego było mało, wraz z rozwojem gier do ray tracingu dołączyła jeszcze bardziej wymagająca technologia. Wraz z debiutem kart graficznych z serii GeForce RTX 4000 oraz obsługiwanej wyłącznie przez te GPU techniki DLSS 3 pojawił się path tracing. To najdoskonalszy ze sposobów śledzenia światła.
Ray tracing i path tracing – czym się różnią?
O ile ray tracing jako taki pamięta 1969 rok (NVIDIA sięga nawet do 1525 roku), to koncepcja path tracingu pojawiła się w połowie lat 80′ XX wieku. Jej założenie jest w przypadku gier nieco odmienne. Path tracing teoretycznie pozwala wysyłać jednocześnie setki, a nawet tysiące promieni ze źródła światła, a następnie śledzić je, gdy te losowo odbijają się od sceny. W praktyce liczbą tą zarządza gra, a konkretnie jej deweloper. Więcej promieni to lepsze detale, ale większe obciążenie GPU.
Deweloperzy mają w zasadzie wolną rękę i są ograniczeni jedynie kwestiami optymalizacji – mogą na przykład rasteryzować promień główny, a następnie śledzić ścieżkę oświetlenia sceny. Rasteryzacja jest równoznaczna z rzucaniem jednego zestawu promieni z jednego punktu, który kończy się na pierwszym uderzeniu w przeszkodę. Ray tracing idzie dalej, rzucając promienie z wielu punktów w dowolnym kierunku. Path tracing z kolei symuluje prawdziwą fizykę światła, która wykorzystuje śledzenie promieni (ray tracing) jako jeden z elementów bardziej rozbudowanego systemu symulacji światła. Tak jak wspomniałem: twórców gier ogranicza moc obliczeniowa kart. NVIDIA DLSS mocno zwiększa liczbę klatek na sekundę w grach, ale nie może tego robić w nieskończoność.
Nawet w przypadku ograniczonego „budżetu” na promienie przypadające na piksel NVIDIA przygotowała odpowiednie rozwiązania. Są to na przykład NVIDIA Real-Time Denoisers (NRD), czyli wieloplatformowa biblioteka odszumiająca do oświetlenia, cieni i okluzji otoczenia, wykorzystująca śledzenie promieni, zajmujące się optymalizacjami NVIDIA Shader Execution Reordering (SER), czy choćby NVIDIA RTXDI. Ta ostatnia jest biblioteką do śledzenia promieni, która renderuje miliony dynamicznych świateł i cieni w scenie bez utraty wydajności. RTXDI jest przyspieszany przez rdzenie RT w kartach graficznych NVIDIA GeForce RTX.
Każda z technik ma swoje zalety
Path tracing jest skuteczniejszy niż ray tracing w przypadku dobrze oświetlonych scen, ponieważ zawiera więcej danych do wykorzystania. Ray tracing jest preferowany w przypadku renderowania scen z dużą ilością cieni, ponieważ precyzyjnie „zna” ścieżkę, jaką pokonują promienie światła. Sami widzicie, że wszystko jest kwestią umiejętnego zarządzanie możliwościami, jakie dają wszystkie omawiane technologie. Gorąco zachęcam do zgłębiania materiałów NVIDIA na ten temat, bo są prawdziwą skarbnicą wiedzy. Możecie też obejrzeć poniższe nagranie w języku angielskim.
Ray tracing znacie już z dziesiątek tytułów wydawanych na przestrzeni ostatnich 6 lat. Wielu z Was mogło jednak nie widzieć w akcji path tracingu – nie każdy w końcu ma w komputerze kartę z serii NVIDIA GeForce RTX 4000. Za sprawą Palit GeForce RTX 4070 Super JetStream OC pokażę Wam obie techniki w akcji w wybranych tytułach.
Alan Wake 2
Na ogólny obraz gier składa się cała masa detali. Oświetlenie w grach jest niezwykle istotne w potęgowaniu klimatu, co doskonale pokazuje przykład gry Alan Wake 2. Alan Wake 2 to bezapelacyjnie najpiękniejsza gra tej generacji i ogromna w tym zasługa firmy NVIDIA. Po pierwsze dlatego, że oświetlenie gra tu pierwsze skrzypce, po drugie: NVIDIA DLSS mocno poprawia liczbę klatek redukowanych przez path tracing. Szczerze? Dla tej jednej gry warto kupić którąś z najnowszych kart NVIDIA.
Path tracing w Alan Wake 2 sprawia, że gra wygląda jak interaktywny film. W połączeniu z innymi zagrywkami artystycznymi Remedy Entertainment… Pod względem artystycznym ta gra to prawdziwe dzieło sztuki.
Portal with RTX
NVIDIA lubi pokazywać, że stare gry nawet dziś mogą wyglądać przepięknie. Wystarczy zaimplementować w nich techniki RTX. Portal with RTX to koronny przykład tego, jak wiele można poprawić oświetleniem w nawet pozornie prostej wizualnie grze.
Jedna z najlepszych gier logicznych wszechczasów otrzymała path tracing, choć oczywiście zmieniono tu także inne elementy, w tym tekstury. W tym tytule gracz sam może zobaczyć różnice na przykład pomiędzy różną liczbą odbić światła – Portal with RTX pozwala ich ustawić maksymalnie 8. Im więcej, tym bliżej realizmu.
Cyberpunk 2077
Polska superprodukcja CD Projekt RED jest jednym z tych tytułów, w których zastosowaniem ray tracingu i path tracingu NVIDIA lubi chwalić się wyjątkowo często. Szczerze? W ogóle się temu nie dziwię, bo wystarczy wskoczyć na chwilę do cyberpunkowego Night City, aby to zrozumieć. Wszechobecne neony, mgła, odbicia w kałużach – to wszystko wyglądało znakomicie już z ray tracingiem. Path tracing dodał tę słynną „truskawkę na torcie”, która jest ukłonem w stronę graczy zwracających uwagę na najmniejsze detale.
Szczerze? Niektórzy ludzie do dziś lubią narzekać, że „ray tracing to zbędny bajer”. Problem polega na tym, że na całościowy wygląd gier składają się właśnie takie mniejsze i większe „bajery”. Gdy zaczniesz grać z ray tracingiem, prawdopodobnie już nigdy go nie wyłączysz. To nie to, że gry bez ray tracingu wyglądają źle. Po prostu po ograniu kilku tytułów z path tracingiem lub ray tracingiem zaczniesz dostrzegać, że oświetlenie, które nie jest liczone w czasie rzeczywistym jest… cóż, mocno niedoskonałe, nierealistyczne i płaskie. Jasne, w kilku tytułach wygląda świetnie, ale czy wygląda aż tak dobrze jak tu?
Poniżej: rasteryzacja vs ray tracing vs path tracing
Minecraft RTX
Od czasu do czasu lubię wskoczyć do świata Minecrafta RTX z kilku powodów, a jednym z nich – poza udźwiękowieniem i odprężającą rozgrywką – są aspekty wizualne. Czy spodziewaliście się kiedyś, że to Minecraft zostanie jednym z tytułów, które ray tracing odmieni nie do poznania? Ja też nie. Zawsze instalowałem mody, aby poprawić szatę graficzną, a tu pach! Najdoskonalszy z modów graficznych zaserwowała NVIDIA. Path tracing odpowiada tu za wszystkie źródła światła i odbycia. Czy gra z tak prostą z pozoru oprawą wizualną może wyglądać zjawiskowo? Sami oceńcie, ale dla mnie jest to pytanie retoryczne.
Argumentów za zakupem kart NVIDIA GeForce RTX 4000 jest znacznie więcej
Karty graficzne NVIDIA od dawna można już kupić nie tylko w cenach sugerowanych, ale nierzadko poniżej tych cen. Wszyscy przedstawiciele najnowszych serii NVIDIA GeForce RTX 4000 oraz RTX 4000 SUPER pozwalają na zabawę w 1080p w najwyższych detalach, z włączonym ray tracingiem. Ba, większość kart pozwala nawet grać całkiem komfortowo w… 4K, po aktywowaniu DLSS 3, a czasami nawet bez tej funkcji, po uprzednim zmniejszeniu liczby detali.
Palit GeForce RTX 4070 Super JetStream OC nie jest najtańszą z kart dostępnych w sklepach, ale z pewnością jedną z najciekawszych propozycji dla wymagających graczy z takim właśnie budżetem. Zakup takiego GPU to przepustka do korzystania z wszystkich flagowych technologii NVIDIA oraz świetnej zabawy, w najwyższych detalach i w bardzo dużej liczbie klatek na sekundę.
Artykuł sponsorowany powstał we współpracy z firmą Palit