Il vademecum delle tecnologie

Manca davvero poco al lancio delle console di nuova generazione. Anche se le speculazioni (parecchie) non hanno sempre portato ad una vera e propria conferma, ormai siamo pronti. A breve usciranno anche le schede video AMD e Nvidia e i processori AMD serie 4, per cui cerchiamo di capire cosa ci aspetta nel prossimo futuro e delineiamo brevemente le nuove tecnologie.

In questo articolo palerò solo del Ray-Tracing senza addentrarmi nelle spiegazioni. Tradurrò alcuni concetti alla buona per dare un’idea del significato, mettendo sempre tra parentesi il nome originale.

Ray-Tracing, o meglio “c’è della fisica nella mia luce”

Iniziamo con una spiegazione in soldoni per poi approfondire brevemente la questione. Per prima cosa dobbiamo sapere che parliamo della gestione grafica delle luci. Attualmente, le tecniche usate per la gestione delle luci è molto conservativa, ovvero tenta di dare una approssimazione visiva -non una emulazione- del comportamento delle luci, senza però considerare tutti i fattori che ne determinano le caratteristiche. Ora, osservate l’immagine qui sotto:

Come si vede, dietro il nostro protagonista abbiamo una luce cosiddetta diretta a punto (point-light), ovvero proveniente da una singola fonte. Da quel punto, i fasci di luce si irraggiano in tutte le direzioni finché non incontrano un ostacolo. Una volta incontrato, il software fornisce una rappresentazione di quello che dovrebbe essere l’ombra dell’oggetto.  Se nella vita reale la fisica funzionasse come in questa immagine, ci basterebbero poche equazioni per capire l’universo.

Per capire cosa è cambiato, guardate questa immagine in Ray-Tracing:

Cercate di non soffermarvi sulla qualità degli oggetti in sé, i quali offrono una densità poligonale infinitamente superiore rispetto alla prima immagine. Farlo sarebbe come paragonare la trama di un arazzo a quella di una spugna da bagno! Per cui soffermiamoci sulle luci e sulle ombre. Per prima cosa notiamo che, rispetto alla prima immagine, nella seconda non tutta la stanza è illuminata in modo uniforme. Ci sono punti scuri, altri illuminati, altri ancora soffusi. Altro elemento da notare, che però non riguarda esclusivamente il Ray-Tracing, ma anche le tecnologie di anti-aliasing, è il modo in cui i bordi delle ombre non siano netti, ma morbidi e frastagliati. La stessa luce soffusa della stanza non è una luce diretta, ma è quella riflessa dalle varie superfici. E qui abbiamo il nocciolo della questione: il Ray-Tracing calcola il comportamento delle luci in relazione alla provenienza, al colore, all’atmosfera e ai materiali, restituendo una simulazione fisica -approssimativa ma sempre sorprendente- dei raggi di luce. Il tutto viene calcolato tramite hardware apposito, i cosiddetti RT Core, appartenenti alla sola serie RTX di Nvidia.

E quindi? Cosa mi serve per avere questa tecnologia?

Come detto, al momento l’unica azienda che offre questa tecnologia è Nvidia, ma non per molto. Le console di nuova generazione, con hardware interamente AMD, avranno il pieno supporto al Ray-Tracing. E quindi tutti i giochi lo supporteranno? No. Almeno, non in una prima fase. Questa tecnologia è infatti capace di risucchiare tutta la potenza di calcolo delle nuove console, con notevoli conseguenze sul framerate e sulle performance generali. Ma c’è una buona novella. Si vocifera che a breve sarà possibile simulare il Ray-Tracing senza un supporto hardware apposito, il che sarebbe un enorme risparmio per le casse delle aziende e quindi per le nostre tasche. A mio avviso, sarà più probabile un tandem tra le due possibilità, come è già avvenuto per DXR 1.1. Senza farvi un pippone infinito, dirò solo che queste API Microsoft funzionano secondo le query, ovvero secondo criteri (passatemi il termine) decisi singolarmente. In questo modo sarà possibile utilizzare questa tecnica dove serve, senza sprecare risorse per emulare il comportamento della luce su oggetti sui quali non si noterebbe l’effetto.

Se volete vedere una cosa interessante, potete guardare questo video (ormai vecchiotto) dove si emula il comportamento delle luci sulla superficie della Luna durante l’allunaggio, verificando l’eclatante fatto che sì, sulla Luna ci siamo stati.

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