O salto do 2D para o 3D transformou completamente a forma como encaramos os jogos. Nossas aventuras favoritas ganharam profundidade e novos ângulos. Agora, outra revolução gráfica está se desenhando. Ela promete trazer aos games imagens com um realismo visto apenas nos filmes de Hollywood. Estamos falando do Raytracing, uma tecnologia de renderização extremamente complexa, apoiada por marcas como a NVIDIA. Entenda o que ela é e veja o que ela fará com os jogos.

O Raytracing é uma nova revolução gráfica que promete trazer aos games imagens com um realismo visto apenas nos filmes de Hollywood.

Um trabalho de gerações 

Começamos a era 3D com apenas alguns polígonos na tela. Ao longo dos anos, os jogos tridimensionais foram evoluindo de simples triângulos para ambientes complexos, dotados de texturas em alta definição, iluminação em tempo real, shaders programáveis e muitos outros detalhes. Com as técnicas atuais de renderização, esse conjunto de objetos 3D é simplificado em uma imagem 2D através de uma projeção. Isso é chamado de rasterização. 

Engenheiros de hardware e software vêm trabalhando há décadas em mecanismos que aumentem o desempenho das GPUs ao ocultar todo e qualquer objeto que não precise ser desenhado na tela, poupando o trabalho da placa de vídeo – que fica concentrada somente naquilo que você veria dentro do espaço do monitor. 

Acredite: Battlezone já foi considerado um realista e utilizado pelo exército dos EUA para treinar tropas

Apesar de termos evoluído muito, ainda existem limites claros em relação ao que pode ser feito no atual modelo de renderização gráfica. Fatores como iluminação e reflexos, por exemplo, são apenas aproximados, sempre dependendo de algum “hack” para causarem a ilusão de funcionamento em tempo real.

Isso resulta em uma cena que nem sempre condiz com a realidade, com diversos objetos que parecem não interagir de acordo com as leis da física. Como nosso cérebro é treinado para perceber o mundo real, basta um “escorregão” para quebrar a ilusão. Como dissemos, o problema é especialmente visível na iluminação dos cenários e personagens.

A rasterização e a renderização por Raytracing

O que é o Raytracing e o que ele faz nos jogos

É justamente para combater as atuais limitações que entra em cena o Ray Tracing. Com a técnica, a imagem é processada de modo que cada fonte de luz no cenário emita milhares de raios, os quais tracejam o ambiente até colidirem com alguma superfície, levando de volta à origem as informações sobre cor, refletividade, transparência e difração. 

O resultado é uma simulação extremamente precisa do comportamento da luz em um ambiente, dando vida a cenas bem mais convincentes. Se você tem dúvidas sobre o potencial da tecnologia, assista ao vídeo abaixo, com takes que brincam com os Storm Troopers, de Star Wars:

Você pode estar se perguntando: por que ninguém fez isso antes? Na verdade… Muitos fizeram. A técnica não é nova, tendo sido proposta em 1979 por Turner Whitted (que hoje lidera a divisão de pesquisas da NVIDIA) em sua publicação chamada “An Improved Illumination Model for Shaded Display”. 

A indústria cinematográfica é uma das principais utilizadoras do Raytracing, ao lado da indústria automotiva e de arquitetura. Elas possuem uma diferença crucial em relação ao universo dos games: tudo pode ser pré-renderizado e armazenado em formato de vídeo ou imagem. Assim, as empresas utilizam gigantescos servidores que processam quadro a quadro as imagens, exibindo apenas o produto final aos clientes, depois de muitas horas de renderização. 

Os jogos não têm essa facilidade. Eles exigem tudo em tempo real, preferencialmente rodando acima dos 60 fps e sem o mínimo de lag. E como fazer tudo isso em uma “pequena” placa de vídeo com custos acessíveis aos consumidores finais? A resposta está na série RTX de placas de vídeo da NVIDIA.

Como a NVIDIA está trazendo o Raytracing para os jogos

Enquanto a grande maioria da indústria buscou soluções limitadas ao software para a renderização por Raytracing, a NVIDIA decidiu atacar o problema de frente, dedicando boa parte do seu time de engenharia para a produção de uma solução capaz de processar as cenas em tempo real e trazê-las ao universo dos jogos.

O resultado é a série Turing de GPUs, mais conhecida como NVIDIA GeForce RTX 2000. Com diversos modelos, ela trabalha com Tensor Cores, núcleos dedicados ao processamento gráfico por Raytracing. Em conjunto com inteligência artificial, esses núcleos utilizam os raios tracejantes em menor quantidade e reconstroem a cena com a ajuda de algoritmos, resultando em imagens livres de ruídos e imperfeições.

Atualmente, estas são as placas de vídeo da família Turing, a arquitetura com suporte ao Raytracing a nível de Hardware: 

• GeForce RTX 2060
• GeForce RTX 2060 Super
• GeForce RTX 2070 
• GeForce RTX 2070 Super
• GeForce RTX 2080
• GeForce RTX 2080 Super
• GeForce RTX 2080 Ti

Jogos com suporte à tecnologia Raytracing

A maioria das parceiras da NVIDIA vem trabalhando em jogos ou atualizações para títulos já lançados, visando aproveitar ao máximo a tecnologia da série RTX de placas de vídeo. Além dos games listados abaixo, é muito provável que todos aqueles que entrem em desenvolvimento daqui em diante façam o uso do RT.

Por estarmos na primeira geração da arquitetura e em vista do peso que o Raytracing tem, ele vem sendo utilizado especificamente em três áreas: sombreamento, reflexos e oclusão ambiental.

Minecraft fica simplesmente absurdo com Raytracing

Jogos com suporte planejado para Raytracing

• Assetto Corsa Competizione
• Atomic Heart
• Battlefield 5
• Cyberpunk 2077
• Call of Duty: Modern Warfare
• Control
• Enlisted
• Justice
• JX3
• MechWarrior 5: Mercenaries
• Metro Exodus
• Project DH
• Quake II
• Shadow of the Tomb Raider
• Stay in the Light
• Vampire The Masquerade – Bloodlines 2
• Wolfenstein: Youngblood
• Watch Dogs Legion

Ficou interessado na tecnologia de Raytracing e quer saber mais sobre o que ela pode fazer nos seus jogos prediletos? Aproveite e dê um clique neste link para ver o tamanho da transformação que ela causa em Minecraft. O resultado é absurdamente bom.

Fonte(s): NVIDIA, Tech Radar, PC Gamer