El ray tracing, o trazado de rayos, imita el efecto real de la luz sobre los objetos, proporcionando un gran nivel de realismo a los videojuegos.
Cada vez son más los juegos de PC y consolas cuyos gráficos ofrecen ray tracing o trazado de rayos. Esta importante mejora gráfica dota de gran realismo a la imagen, aunque para ello debe emplear cálculos muy complejos.
La tecnología se basa en imitar de manera simplificada el comportamiento real de la iluminación. Esto permite conseguir resultados mucho más realistas de lo que podían ofrecer los juegos anteriormente.
¿Qué es entonces el ray tracing de los videojuegos?
Para entender qué es el ray tracing, hay que tener en cuenta que en el mundo real la luz rebota de cierta manera en todas las superficies que alcanza, llegando a cada objeto desde casi todos los puntos de un entorno tridimensional.
Por ejemplo, en una habitación con una sola ventana, los objetos no se ven iluminados únicamente por la cara que da a la ventana. Las zonas que no están en exposición directa a la fuente de luz reciben luz indirecta reflejada por el techo, el suelo, las paredes y los demás objetos de la habitación.
Además, todo puede verse de forma muy diferente según la reflectividad del interior. En una habitación pintada de negro mate, los objetos se verán más oscuros que en una con colores claros o superficies reflectantes.
Lo que hace la tecnología de trazado de rayos es calcular cómo incidiría la luz en cada escena, imitando de forma simplificada las físicas reales. En la realidad, la luz rebota un número ilimitado de veces atenuándose cada vez más, y ninguna tarjeta gráfica podría realizar estas operaciones.
Factores que tiene en cuenta el trazado de rayos
- Reflexión · La capacidad de cada superficie de devolver la luz arrojada sobre ella.
- Refracción · La variación en las ondas lumínicas tras toparse con una superficie.
- Sombras · Los objetos opacos o semiopacos que la luz no puede atravesar producen sombras.
¿Qué tarjetas gráficas de PC permiten ray tracing en videojuegos?
Dado que su uso en juegos es relativamente nuevo, tan solo las últimas generaciones de GPU ofrecen soporte para trazado de rayos:
- Nvidia: Series GeForce RTX 20 (2018) en adelante.
- AMD: Serie Radeon RX 6000 (2020) en adelante.
- Intel: Serie Alquemist (2022).
¿Cómo se activa el ray tracing en los juegos?
Los juegos compatibles con trazado de rayos tienen, o bien en su lanzador o dentro de su propio interfaz, las opciones gráficas avanzadas. Allí podrás encontrar características como el escalado por IA o el trazado de rayos.
En caso de no tener compatibilidad nativa con esta tecnología, existe también la posibilidad de aplicarla mediante mods.
¿Qué es el path tracing y qué tiene que ver con el ray tracing?
El gran problema del ray tracing es que sus efectos se calculan de manera realmente compleja.
Para calcular sus resultados se tiene en cuenta un gran número de rayos de luz, que crecen exponencialmente al rebotar en cada objeto. Esto hace que incluso las tarjetas gráficas más potentes tengan dificultades para realizar las operaciones necesarias.
Este problema puede resolverse en cierta medida con el método del path tracing. Esta técnica tiene la misma base que el ray tracing clásico, pero disminuye notablemente el número de rayos a calcular, logrando sin embargo resultados muy similares.
Para conseguir esto, se vale de complejos algoritmos que interpretan el comportamiento de la luz a partir de los rayos principales, simplificando al final el número total de cálculos a realizar.
¿Qué relación existe entre el ray tracing y el DLSS?
Pese a ser tecnologías con funcionalidades bastante diferentes, el trazado de rayos y el escalado de imágenes por IA guardan una estrecha relación.
El proceso de generar iluminación por trazado de rayos es muy costoso en recursos para las tarjetas gráficas, lo que se nota significativamente en el rendimiento, con una bajada notable en los FPS.
Las tecnologías de escalado, como el DLSS, permiten que estos procesos se lleven a cabo a resoluciones mucho menores, facilitando el proceso y causando una caída mucho menor en el rendimiento.
