O traçado de raios em tempo real é a conquista máxima da iluminação realista na renderização de software. O Ray Tracing visa obter resultados reflexivos 1:1 realistas para imagens espelhadas redirecionadas de luzes, superfícies materiais e objetos. Há muito tempo é um objetivo procurado pela maioria dos engenheiros de software e hardware tornar o ray tracing uma solução de iluminação padrão em software em tempo real. Bem, agora está se tornando uma função padrão em motores de jogos e soluções de GPU. A nova demonstração Neon Noir da Crytek ilustra a solução de software Total Illumination que não só funciona com placas Nvidia, mas também é capaz de rodar em tempo real em hardware AMD sem exigir a tecnologia proprietária RTX.

A demonstração foi lançada por meio de um vídeo que a Crytek carregou em 15 de março de 2019. O vídeo apresenta algumas sequências panorâmicas e fotos de um drone policial inspecionando uma cena de crime. O cenário parece assustadoramente semelhante ao cenário cyberpunk na icônica demo do Unreal Engine 3 conhecida como O samaritano.

Durante o voo, veremos algumas representações bastante interessantes da capacidade do CryEngine de renderizar ray tracing em tempo real em uma versão personalizada do CryEngine 5.5 rodando em uma GPU AMD Vega 56.

Durante a inclinação inicial da cena, vemos certas secções de renderização baseada na física, onde várias fontes de luz azul, vermelha e verde são refletidas nas superfícies. Isto é para mostrar que o traçado de raios da Crytek funciona em conjunto com as soluções PBR existentes.

Também veremos que você pode usar o traçado de raios com diferentes densidades de luz em superfícies estáticas e móveis. Um bom exemplo disso são as janelas escuras com gotas de chuva escorrendo pela vidraça, com reflexos borrados, mas distintos, da cidade na vidraça. A propensão reflexiva baseia-se na opacidade da superfície, o que dá ao reflexo uma aparência mais pontilhada do que quando representado em uma superfície mais clara, limpa e clara.

Podemos ver que em muitos casos os reflexos da imagem não são perfeitamente simétricos. As propriedades refrativas das superfícies irão curvar e distorcer a luz de acordo com cálculos tão realistas quanto possível dessas fontes de luz.

A solução funciona em mais do que apenas janelas e superfícies brilhantes, mas também podemos ver como as poças tentam calcular com precisão reflexos realistas em superfícies molhadas, bem como distorções adequadas através de entidades fraturadas, como espelhos quebrados, vidros rachados e até mesmo rotação e movimento. superfícies.

Uma das coisas que achei interessante é que eles conseguiram reduzir qualquer tipo de efeito de recursão em múltiplas superfícies com propriedades reflexivas.

Por exemplo, na marca de 1:32 vemos que há cartuchos de bala no chão em uma poça d'água. A água reflete os invólucros, e os invólucros refletem as fontes de luz fisicamente próximas, mas os invólucros não refletem as poças em sua superfície, eliminando assim qualquer recursão. Então basicamente evita o efeito de espelho infinito.

Essa é uma tecnologia impressionante, pois permite misturar e combinar diferentes tipos de superfícies reflexivas sem que elas atrapalhem a imersão, gerando efeitos estranhos.

O que é ainda mais impressionante é que a Crytek desativou os reflexos nativos do espaço da tela para mostrar toda a amplitude de seus recursos de rastreamento de raios no CryEngine.

De acordo com a Crytek, esta solução funcionará com a maioria das GPUs convencionais de nova geração, tanto da AMD quanto da Nvidia, mencionando no comunicado à imprensa…

“Neon Noir foi desenvolvido em uma versão personalizada do CRYENGINE 5.5., e o recurso experimental de ray tracing baseado no Total Illumination da CRYENGINE usado para criar a demonstração é independente de API e hardware, permitindo que o ray tracing seja executado na maioria dos principais AMD e NVIDIA contemporâneos. GPU. No entanto, a integração futura desta nova tecnologia CRYENGINE será otimizada para se beneficiar das melhorias de desempenho fornecidas pela última geração de placas gráficas e APIs suportadas como Vulkan e DX12.”

A Crytek não menciona exatamente quando esta nova tecnologia estará amplamente disponível, mas espera ver mais dela demonstrada na Game Developers Conference deste ano em São Francisco, Califórnia.

Esse tipo de solução reduzirá a necessidade de pré-preparar reflexos em determinadas superfícies, ou de depender de mapas de cubos ou outras soluções alternativas desajeitadas para criar reflexos de mundo com aparência realista dentro do ambiente. Tecnicamente, isso poderia ajudar a economizar muito tempo de desenvolvimento para artistas e engenheiros de iluminação, bem como reduzir a quantidade de objetos de renderização necessários para dar vida a uma cena.

Atualmente, o download do CryEngine é gratuito, com o recurso de rastreamento de raios definido para estrear no final de 2019. Você pode aprender mais sobre o pacote Total Illumination da Crytek visitando o site oficial da CryEngine.