با گذشت زمان، Ray Tracing به تدریج رایج‌تر از قبل شده است  و کارت گرافیک‌های زیادی از این ویژگی ممتاز بهره مند شده‌اند. اما ردیابی پرتو به چه معناست و چرا اینقدر حائز اهمیت است؟

بیایید نگاهی اجمالی بر آن داشته باشیم…

مفهوم Ray Tracing

ردیابی پرتو یک تکنیک رندر است که می‌تواند نورپردازی صحنه و اشیاء آن را با رندر کردن بازتاب‌های فیزیکی دقیق، شکست‌ها، سایه‌ها و نور غیرمستقیم شبیه‌سازی کند. ردیابی پرتو با ردیابی مسیر نور از دوربین دید (که نمای شما را به داخل صحنه مشخص می‌کند)، از طریق صفحه مشاهده دو بعدی (صفحه پیکسل)، خارج از صحنه سه بعدی و بازگشت به منابع نور، تصاویر گرافیکی کامپیوتری تولید می‌کند.

هنگام عبور از صحنه، نور ممکن است از یک شی به جسم دیگر منعکس شود (باعث انعکاس)، توسط اجسام مسدود شود (باعث ایجاد سایه)، یا از اجسام شفاف یا نیمه شفاف عبور کند (باعث انکسار). همه این فعل و انفعالات با هم ترکیب می شوند تا رنگ نهایی و روشنایی یک پیکسل را ایجاد کنند که سپس روی صفحه نمایش داده می‌شود. این فرآیند ردیابی معکوس چشم/دوربین به منبع نور انتخاب شده است، زیرا بسیار کارآمدتر از ردیابی تمام پرتوهای نور ساطع شده از منابع نور در جهت های مختلف است.

اگر میخواهید درک بهتری از ردیابی پرتو داشته باشید، همین الان به اطراف خود نگاه کنید. اشیایی که می بینید توسط پرتوهای نور روشن می شوند. اکنون آن را بچرخانید و مسیر آن پرتوها را به سمت عقب از چشم خود به سمت اجسامی که نور با آنها تعامل دارد دنبال کنید. این همان تکنیک ردیابی پرتو است.

کاربرد اصلی ردیابی پرتو در گرافیک کامپیوتری، هم غیرواقعی (فیلم و تلویزیون) و هم در زمان واقعی (بازی‌های ویدیویی) است. این فناوری کاربردهای دیگر نیز دارد به عنوان مثال در معماری، مهندسی و طراحی روشنایی نیز به کار می‌رود.

اگر مشتاق هستید درباره این فناوری اطلاعات بیشتری کسب کنید به شما پیشنهاد می‌دهیم از مقاله “ Ray Tracing ، تجربه‌ای متفاوت از نورپردازی در دنیای بازی!“ دیدن کنید.

Nvidia Ray Tracing

از زمانی که انویدیا تورینگ در گیمزکام 2018 معرفی شد، ردیابی پرتوها مورد بحث قرار گرفت. این روش رندر برای مدت طولانی جام مقدس فناوری گرافیک بوده است، اما در نهایت با کارت های گرافیکی مانند Nvidia GeForce RTX 2080، امروزه می‌توانید این فناوری را در جدیدترین و بهترین بازی های رایانه شخصی مشاهده کنید.

بنابراین، Ray Tracing یکی از مهم‌ترین ارتقاهای گرافیکیست که در سال‌های اخیر در فضای بازی دیده‌ایم.

ردیابی اشعه در GPU

به طور سنتی، ردیابی پرتو توسط CPU انجام می شود، نه GPU. همچنین، سخت‌افزار یک GPU به گونه‌ای طراحی شده است که تا حد امکان FPS (فریم در ثانیه) را پمپ کند تا برنامه‌های گرافیکی بلادرنگ مانند بازی‌های ویدیویی را بهبود بخشد.

در مقابل، Ray Tracing معمولاً یک فرآیند آهسته است و سرعت بلادرنگ را قربانی کیفیت فوتورئالیستی می‌کند. بنابراین نرم افزار ray tracing برای اجرا بر روی سخت افزار GPU و این سخت افزار برای انجام ray tracing طراحی نشده است.

با این حال، در سال 2018، NVidia معماری پردازش گرافیکی تورینگ جدید خود را معرفی کرد که قادر به انجام ردیابی پرتو در زمان واقعی است. از آن تاریخ به بعد این شرکت کارت گرافیک‌های مختلفی را عرضه کرد که این قابلیت را داشتند. همه این کارت گرافیک‌ها در نام خود عبارت “RTX” را دارند.

کارت های گرافیک با قابلیت ray tracing

Nvidia RTX

در سال 2019، تنها کارت‌های گرافیکی که از ردیابی پرتوهای بلادرنگ پشتیبانی می‌کنند، متعلق به شرکت انویدیا بودند. پس از آن AMD نیز وارد این رقابت شد.

اگر می‌خواهید تجربه متفاوت از درک نورپردازی در بازی‌های رایانه‌ای کسب کنید ،به شما توصیه می‌کنیم حداقل  از یک Nvidia GeForce RTX 2060 استفاده کنید. با این حال، اگر بتوانید برای چیزی مانند Nvidia GeForce RTX 2080 Ti هزینه کنید، تجربه بسیار بهتری خواهید داشت.

البته گزینه های متعددی در مورد خرید یک GPU با چنین قابلیتی وجود دارد. به عنوان نمونه، Nvidia RTX 3050 از ردیابی پرتو با قیمتی ارزان‌تر از قبل پشتیبانی می‌کند و به گیمرها این امکان را می‌دهد تا ردیابی پرتو با وضوح 1080p را تجربه کنند. همچنین از DLSS پشتیبانی می‌کند، که یک ویژگی Nvidia RTX است. این قابلیت از هوش مصنوعی برای افزایش نرخ فریم بازی استفاده می‌کند.

انویدیا در حال حاضر در نسل دوم کارت‌های ray tracing خود است که جدیدترین نسخه‌های آن RTX 3060، RTX 3060 Ti، RTX 3070، RTX 3070 Ti، RTX 3080، RTX 3080 Ti و RTX 3090 است.

همانطور که در بخش قبلی گفتیم، پردازنده‌های گرافیکی RTX دارای سخت‌افزاری به نام‌های Tensor Cores و RT Cores هستند که برای کارآمدترین ردیابی پرتوهای بلادرنگ مورد نیاز هستند. انویدیا همچنین از عبارت Giga Rays  در این پردازنده‌ها استفاده می‌کند که به موفقیت عملکرد ردیابی مسابقه ای پردازنده گرافیکی اشاره دارد.

انویدیا ادعا می‌کند که پنج گیگا اشعه در ثانیه حداقل مقدار نور مجازی است که به طور ایده آل برای روشن کردن کامل یک اتاق معمولی در یک محیط بازی ویدیویی لازم است. همچنین RTX 2070 ، استاندارد پنج گیگا اشعه در ثانیه را ارائه می دهد، اما اگر به 2080 ارتقا دهید، هشت گیگا اشعه در ثانیه ارائه می دهد، با  2080Ti که 10 گیگا اشعه در ثانیه را محدود می‌کند.

AMD

از طرفی AMD راه‌حل‌های ردیابی اشعه‌ای را ارائه می‌کند که سری AMD Radeon 6000 اولین تلاش این برند برای پیاده‌سازی این فناوری بود. این شرکت در مقایسه با انویدیا کمی عقب‌تر است، زیرا پردازنده‌های گرافیکی هنوز در نسل اول خود هستند.

علاوه بر این‌ها، می‌توانید پشتیبانی از ردیابی اشعه را در چندین کارت AMD پیدا کنید، البته نه به اندازه Nvidia، از جمله این کارت‌های گرافیک می‌توانیم به  RX 6600 XT، RX 6700 XT، RX 6800، RX 6800 XT و RX 6900 XT اشاره کنیم.

برخلاف انویدیا، AMD مجموعه‌ای از هسته‌های سخت‌افزاری اختصاصی ندارد، در عوض، پردازنده‌های گرافیکی AMD از هسته‌های سخت‌افزاری استفاده می‌کنند که ردیابی پرتو را کنترل می‌کنند. همچنین به طور همزمان عملکردهای دیگری را نیز انجام می‌دهند که AMD از آنها به عنوان شتاب دهنده پرتو یاد می‌کند.

این شرکت همچنین راه حلی برای DLSS انویدیا دارد: FSR 2.0!!!

این دومین نسل از FSR است و باید به پر کردن شکاف بین Nvidia و AMD کمک کند، زیرا انویدیا در طول تاریخ از نظر کیفیت تصویر برنده این رقابت شده است. علت این پیروزی و برتری Nvidia  استفاده از یادگیری ماشین برای بهبود تصاویر خود است.

بعلاوه، شرکت سونی اکنون در حال کار بر روی ردیابی پرتوی شتاب‌دار است که فشار را از تراشه گرافیکی آن در PS5 حذف می‌کند و در عین حال زمان رندر را در تصاویر سایه‌دار نیز کاهش می‌دهد. این امر می‌تواند بدون به خطر انداختن نرخ فریم  از ردیابی پرتو بهره گیرد، که همچنین بازی‌های بیشتری را قادر می‌سازد تا از این ویژگی استفاده کنند.

در نهایت، ما به جستجو ادادمه دادیم و تعدادی از کارت‌های گرافیکی را که رسماً از ردیابی پرتوهای بی‌درنگ پشتیبانی می‌کنند، جمع‌آوری کردیم. در ادامه می‌توانید تعدادی از این قبیل کارت گرافیک‌ها را مشاهده کنید.

کارت‌های گرافیک با قابلیت ردیابی پرتو

• Nvidia GeForce RTX 2060 | 30 RT cores | 6GB GDDR6 
• Nvidia GeForce RTX 2060 Super | 34 RT cores | 8GB GDDR6 
• Nvidia GeForce RTX 2070 | 36 RT cores | 8 GB GDDR6 
• Nvidia GeForce RTX 2070 Super | 40 RT cores | 8GB GDDR6
• Nvidia GeForce RTX 2080 | 46 RT cores | 8GB GDDR6  
• Nvidia GeForce RTX 2080 Super | 48 RT cores | 8GB GDDR6 
• Nvidia GeForce RTX 2080 Ti | 68 RT cores | 11GB GDDR6 
• Nvidia Titan RTX | 72 RT cores | 24GB GDDR6 
• Nvidia GeForce RTX 3060
• Nvidia GeForce RTX 3060 Ti
• Nvidia GeForce RTX 3070
• Nvidia GeForce RTX 3070 Ti
• Nvidia GeForce RTX 3080
• Nvidia GeForce RTX 3080 Ti
• Nvidia GeForce RTX 3090
• AMD Radeon RX 6600 XT
• AMD Radeon RX 6700 XT
• AMD Radeon RX 6800
• AMD Radeon RX 6800 XT
• AMD Radeon RX 6900 XT

کدام بازی ها از Ray Tracing پشتیبانی می‌کنند؟

اگر به اندازه کافی خوش شانس هستید که سخت افزار مناسب را در اختیار دارید، به شما خواهیم گفت با توجه به سخت افزاری که دارید می‌توانید کدام بازی‌ها را انجام دهید. پس با ما همراه باشید…

همانطور که می‌دانید، نسبت به گذشته، اکنون بازی‌های بیشتری از فناوری ردیابی پرتو پشتیبانی می‌کنند. شرکت هایی مانند AMD و Nvidia دارای راه‌حل‌ها و همچنین کنسول‌های اصلی هستند که این قابلیت را دارند. با این حال، هر بازی رایانه‌ای یا کنسولی از این فناوری پشتیبانی نمی‌کند، برخی از بازی‌ها نیز این ویژگی را فقط در حالت‌ها یا بخش‌های خاصی از بازی مجاز می‌کنند.

در ادامه لیست بازی های کامپیوتری که از ray tracing پشتیبانی می‌کنند برای شما شرح داده‌ایم.

بازی‌های کامپیوتری با قابلیت ردیابی پرتو

• Amid Evil
• Atomic Heart
• Avatar: Frontiers of Pandora
• Battlefield 2042
• Battlefield 5
• Boundary
• Brickadia
• Bright Memory
• Bright Memory: Infinite
• Call of Duty Black Ops Cold War
• Call of Duty: Modern Warfare
• Call of the Sea
• Chernobylite
• Chorus
• Control
• Convallaria
• Crysis 2 Remastered
• Crysis 3 Remastered
• Crysis Remastered
• Cyberpunk 2077
• Deathloop
• DIRT 5
• Doom
• Doom Eternal
• Deliver Us The Moon: Fortuna
• Dying Light 2
• Exit From
• FIST.: Forged in Shadow Torch
• F1 2021
• F1 22
• Far Cry 6
• Fortnite
• Forza Horizon 5
• Ghostrunner
• GhostWire: Tokyo
• Halo Infinite
• Justice
• JX3
• Life is Strange: True Colors
• Marvel’s Guardians of the Galaxy
• MechWarrior 5: Mercenaries
• Metro Exodus
• Minecraft
• Product DH
• Project X
• Resident Evil Village
• Quake II
• Ring of Elysium
• Shadow of the Tomb Raider
• SYNCED: Off-Planet
• The Witcher 3: Wild Hunt
• Vampire: The Masquerade – Bloodlines 2
• Watch Dogs Legion
• Wolfenstein: Youngblood
• Xuan-Yuan Sword VII

اگرچه این لیست قطعی از همه بازی‌های رایانه‌ای که از ردیابی پرتو پشتیبانی می‌کنند نیست، اما تعداد آنها زیاد است و همچنان در حال افزایش است. این روند رو به رشد در بازی‌هایی که از این فناوری پشتیبانی می‌کنند، ممکن است انگیزه کافی برای برخی از گیمرها باشد تا جهشی داشته باشند و یک GPU با قابلیت ردیابی پرتو خریداری کنند.

برای گیمرهایی که از کنسول بازی استفاده می‌کنند، لیستی از تمام بازی های PS5 که از ray tracing پشتیبانی می‌کنند در اینجا آورده‌ایم.

لیست بازی‌های PS5 با قابلیت ردیابی پرتو

• Astro’s Playroom
• Call of Duty: Black Ops Cold War
• Chorus
• Control Ultimate Edition
• Deathloop
• Devil May Cry 5 Special Edition
• DIRT 5
• Doom Eternal
• Forspoken
• Ghostrunner
• Ghostwire: Tokyo
• Gran Turismo 7
• Maneater
• Marvel’s Guardians of the Galaxy
• Metro Exodus
• NBA 2K21
• Observer: System Redux
• Pragmata
• Quantum Error
• Ratchet and Clank: Rift Apart
• Resident Evil Village
• Ride 4
• Marvel’s Spider-man: Miles Morales
• Spider-man Remastered
• Stray
• Watch Dogs: Legion

همه بازی های Xbox Series X

• Bright Memory: Infinite
• Call of Duty: Black Ops Cold War
• Call of the Sea
• Chorus
• Control: Ultimate Edition
• Cyberpunk 2077
• Devil May Cry 5 Special Edition
• Doom Eternal
• Enlisted
• Fortnite
• Forza Motorsport
• Gears 5
• Halo Infinite
• Hellblade: Senua’s Sacrafice
• Watch Dogs: Legion
• Maneater
• Metro Exodus: Enhanced Edition
• Minecraft
• NBA 2K21
• Observer: System Redux
• Poker Club
• Resident Evil Village
• RIDE 4
• S.T.A.L.K.E.R. 2
• The Medium
• Hitman 3

جمع بندی

با گذر زمان شرکت‌هایی مانند Nvidia و AMD نسل جدیدی از پردازنده‌های گرافیکی خود را روانه بازار کردند. این سخت افزارها اغلب از فناوری Ray Tracing پشتیبانی می‌کنند. همچنین لیستی از آن‌ها را در اختیار شما عزیزان قرار دادیم تا در صورت تمایل آن‌ها را خریداری نمایید.

علاوه بر سخت‌افزار، امروزه تعدادی از بازی‌ها نیز از این قابلیت پشتیبانی می‌کنند که به تفکیک سیستم فیزیکی که استفاده می‌کنید لیستی از آن‌ها را به شما ارائه دادیم.

در نهایت این شما هستید که باید با توجه به بودجه خود تصمیم بگیرید چه سخت افزاری را انتخاب کنید و به تبع، مطابق با آن انتخاب‌های متعددی در عرصه بازی خواهید داشت که هریک می‌توانند تجربه بصری متفاوتی از درک نورپردازی منطبق بر واقعیت برای شما به همراه داشته باشند.

در مجموع امیدواریم مطالب فوق برای شما مفید بوده باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر می‌توانید بدین صفحه مراجعه کنید.

بی صبرانه منتظر نظرات، پیشنهادات، انتقادات و پرسش‌های شما عزیزان هستیم.