Revolucionando os gráficos de videogame com a tecnologia Path Tracing
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O rastreamento de caminho é uma das tecnologias nas quais a Nvidia se concentrará muito no futuro. Este é um modo de cálculo de luz em tempo real que visa tornar nossos jogos o mais realistas possível. Neste arquivo, explicamos o que é essencial saber sobre esta revolução.
Portal RTX
Em 2019, a Nvidia introduziu a tecnologia ray tracing em videogames com suas placas gráficas Geforce RTX 20XX. Com a série RTX 40XX, cabe ao rastreamento de caminho interferir em nossa atividade de lazer favorita. Esta é uma tecnologia de gerenciamento de luz muito mais avançada. Você já deve ter se deparado com esse termo bárbaro em alguns jogos e hoje explicamos como funciona.
Neste arquivo faremos um balanço desta tecnologia que se tornará muito importante nos próximos anos. O objetivo não é entrar em detalhes técnicos, nem mesmo sobrecarregá-lo com cálculos ou diagramas complexos, mas simplesmente explicar como funciona. Um arquivo dedicado sobretudo a leigos.
Créditos: Nvidia
Definição, ganho visual, jogos compatíveis, fazemos um balanço dessa tecnologia.
O que é rastreamento de caminho?
Antes de explicar como funciona o path tracing, precisamos fazer um balanço do ray tracing. Esta tecnologia foi teorizada na década de 1960 e permite gerir a luz de forma natural numa cena 3D. Se já é utilizado há muito tempo (principalmente em animação), chegou ao mundo dos videogames de consumo em 2019 com as placas gráficas Nvidia RTX 20XX. É então calculado em tempo real.
Créditos: Nvidia
Mas como isso funciona ? Em uma cena 3D, um raio de luz é projetado do ponto de vista do usuário em linha reta para cada pixel. Este raio salta até 8 vezes e se comporta de maneira diferente dependendo da textura ou cor do objeto encontrado até atingir a fonte de luz. Um caminho oposto à realidade, mas que cria uma ilusão. Resultado, a luz é credível e isto dá uma imagem mais realista. Isto é visto em particular na gestão dos reflexos, mas também no comportamento da iluminação.
Créditos: Nvidia
O Ray Tracing não está reservado para placas Nvidia em jogos, já que as GPUs AMD também o oferecem, assim como os consoles PS5 e Xbox Series.
Rastreamento de raio no PS5
O path tracing é simplesmente ray tracing dopado com hormônios. Este método foi teorizado na década de 1980 e hoje está incluído em videogames para o público em geral. Com esta tecnologia, uma infinidade de raios de luz são enviados e saltam aleatoriamente pela cena até desaparecerem. Resumindo, a luz é gerida quase como na vida real e em tempo real, em particular com um melhor controlo das fontes indiretas. Os efeitos de transparência e sombras são infinitamente mais credíveis. Concretamente, isso dá uma imagem diabolicamente mais realista e pode mudar todo o tom de uma cena em um jogo.
O path tracing é apenas a evolução lógica do ray tracing, tanto que a Nvidia o chama de Full RTX. É claro que a explicação acima é rápida, até bárbara em alguns aspectos, mas lhe dá as chaves para entender do que realmente se trata. Mas tenha cuidado, esta tecnologia, por mais atraente que seja, atualmente está reservada apenas para uma parcela muito pequena de jogadores. Na verdade, poucos títulos são compatíveis e ativá-lo reduz significativamente o desempenho.
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Qual é a diferença visual entre traçado de raio e traçado de caminho?
O rastreamento de caminho é, portanto, um traçado de raio aprimorado, mas visualmente, isso faz diferença? Bem, sim, e não apenas um pouco. Vejamos vários exemplos, como este beco em Cyberpunk 2077. Na primeira imagem, o ray tracing está desativado e, portanto, os reflexos estão quase ausentes.
Cyberpunk 2077 sem traçado de raio
A renderização subsequente exibe um aprimoramento notável nas qualidades espelhadas dos reflexos da poça, embora a variação de brilho discernível quando comparada à rasterização convencional possa não ser tão pronunciada.
Cyberpunk 2077 com traçado de raio
Finalmente, a terceira imagem mostra um ambiente muito mais realista em termos de gerenciamento de luz. Os reflexos da poça são mais finos e a luz é melhor gerenciada. O beco é bem iluminado, não só pelo poste de trás, mas também pelo que está atrás de nós. Não sentimos que estamos no mesmo lugar!
Cyberpunk 2077 com rastreamento de caminho
Aqui está outro exemplo. A primeira imagem foi capturada com ray tracing ativado, enquanto a segunda foi capturada com path tracing. As poças são um pouco mais realistas, mas é principalmente a luz que muda tudo. O saco de lixo não tem motivo para ser aceso naturalmente, portanto ele se encontra nas sombras com o traçado do caminho.
Cyberpunk 2077 com rastreamento de raio 
Cyberpunk 2077 com rastreamento de caminho
Certamente, aqui estão duas instâncias adicionais encontradas no Cyberpunk 2077:
Cyberpunk 2077 sem ray tracing 
Cyberpunk 2077 com ray tracing 
Cyberpunk 2077 com path tracing 
Cyberpunk 2077 sem ray tracing 
Cyberpunk 2077 com rastreamento de raio 
Cyberpunk 2077 com rastreamento de caminho
O jogo que melhor explora esta tecnologia é sem dúvida Alan Wake 2. Ativar o path tracing no título Remedy não só proporciona um conforto visual incomparável, mas também contribui para a sua atmosfera pesada. Nesta imagem, vemos que o traçado do caminho faz maravilhas em termos de reflexão e luz. Isso pode ser visto nas rodas do 4X4 na poça. Da mesma forma, a água na estrada parece muito mais realista, assim como as sombras projetadas na garagem.
Alan Wake 2 com traçado de raio 
Alan Wake 2 com traçado de caminho
O exemplo do restaurante é muito mais revelador. Como podemos ver, o ray tracing traz um pouco mais de corpo à imagem, principalmente em termos de sombras projetadas. Por outro lado, é dia e noite com rastreamento de caminho. Não só a sombra das placas é incrivelmente realista, mas a luz e os reflexos projetados através do vidro quase dão a impressão de estar na frente de um filme.
Alan Wake 2 sem traçado de raio 
Alan Wake 2 com traçado de raio 
Alan Wake 2 com traçado de caminho
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Quais placas gráficas suportam rastreamento de caminho?
O path tracing pode ser ativado com qualquer qual placa GeForce RTX seja compatível com ray tracing. Aqueles que preferem o time red também podem se beneficiar dele com o AMD RX 6000. No entanto, não é recomendado ativar esta tecnologia se você fizer isso. não tem um dos cartões mais recentes lançados. O rastreamento de caminho consome muitos recursos e pode rapidamente deixar sua GPU de joelhos.
Nvidia GeForce RTX 4090
Na realidade, o path tracing é promovido pela Nvidia por um bom motivo: é um vislumbre do futuro. Não há dúvida de que esta funcionalidade será destacada para a próxima linha RTX 50XX, mais capaz de suportá-la sem queimar seu torre. Uma estratégia bem estabelecida, pois nos levará a renovar nossa configuração.
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Em quais jogos o rastreamento de caminho funciona e como posso ativá-lo?
Atualmente, o rastreamento de caminho permanece muito limitado no mundo dos videogames. Podemos citar títulos antigos atualizados pela Nvidia como demos técnicas, como Minecraft, Quake 2 ou mesmo Portal RTX, mas também jogos “pequenos” como DISORDER.
Em relação aos blockbusters, apenas dois títulos os oferecem no momento. Você deve ter adivinhado, já que falamos longamente sobre isso abaixo: estes são Cyberpunk 2077 e Alan Wake 2. O primeiro caminho bem-vindo graças a uma atualização, enquanto o segundo o teve desde seu lançamento.
Para ativá-lo nada mais simples, basta iniciar os jogos e acessar suas configurações. Cyberpunk 2077 oferece configurações muito precisas em relação ao ray tracing e ao path tracing. Assim, é possível escolher qual reflexo de luz ativar (o que economiza desempenho), ativar o path tracing ou ativá-lo apenas para o modo foto, apenas para reproduzi-lo nas redes sociais.
A mesma coisa para Alan Wake 2, que permite ativar ray tracing, path tracing e efeitos de transparência separadamente.
No futuro, mais e mais jogos serão compatíveis. Este será o caso de Black Myth Wukong planejado para este verão.
O rastreamento de caminho é tão ganancioso?
O rastreamento de caminho é uma tecnologia que consome muitos recursos. Tanto que não é possível aproveitá-lo em boas condições apenas com as placas mais potentes, como as RTX 4070, 4080 e 4090.
Portal RTX
Para ilustrar a perda de desempenho, realizamos medições no Cyberpunk 2077 e Alan Wake 2 em 4K, com gráficos completos e qualidade DLSS habilitada em nossa configuração de teste: Intel Core i9-13950 HX, 32 GB de RAM e RTX 4090.
Cyberpunk 2077:
-Sem TR: 83 -Com TR: 64 -Com PT: 35 -Com PT e Geração de Quadro: 48
Alan Wake 2
-Sem TR: 72 -Com TR: 50 -Com PT: 35 -Com PT e Geração de Quadro: 46
Como podemos ver, ativar a geração de quadros permite que você jogue pacificamente com o path tracing ativado, quase alcançando o nível com o ray tracing. Recorde-se que esta tecnologia AI (DLSS 3) está disponível apenas em placas RTX 40XX e permite “criar” imagens entre fotogramas para tornar o jogo mais suave.
Alan Wake 2
Em essência, o path tracing representa um avanço tecnológico excepcional que demonstra funcionalidade notável, embora ainda esteja em seu estágio inicial de desenvolvimento.
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