O que era um sonho há alguns anos, o ray tracing em tempo real tornou-se a nova realidade em gráficos graças à NVIDIA RTX, e isso é só o começo.
As principais franquias de games do mundo, os engines de games mais populares e diversas aplicações de criação em todos os setores estão usando ray tracing em tempo real.
Os principais estúdios, empresas de design e nomes consagrados do setor estão usando o ray tracing em tempo real para impulsionar a criação de conteúdo e abrir novas possibilidades em gráficos, incluindo produções virtuais para televisão, experiências interativas de realidade virtual, bem como seres humanos e animações digitais realistas.
O Future Group e a Riot Games usaram a NVIDIA RTX para oferecer a primeira transmissão com ray tracing do mundo. Rob Legate, supervisor de efeitos visuais no recente remake de O Rei Leão da Disney, se referiu à renderização em tempo real com GPUs como o futuro da criatividade. Os desenvolvedores adotaram técnicas em tempo real para criar gráficos de videogames cinematográficos, como reflexos com ray tracing em Battlefield V, sombras com ray tracing em Shadow of the Tomb Raider e iluminação com traçamento de caminhos em Minecraft.
Esses são apenas alguns dos muitos exemplos.
No começo de 2018, a ILMxLAB, a Epic Games e a NVIDIA lançaram uma demonstração cinematográfica chamada Star Wars: Reflections. Revelamos que a demonstração foi renderizada em tempo real usando reflexos com ray tracing, sombras de luz de área e oclusão ambiental, tudo em uma workstation NVIDIA DGX de US$ 70.000,00 com quatro GPUs NVIDIA Volta. Esse grande avanço atraiu atenção global, pois o ray tracing em tempo real com esse nível de fidelidade só podia ser feito off-line em farms de servidores gigantes.
Em agosto de 2018, anunciamos a GeForce RTX 2080 Ti na Gamescom e mostramos a Reflections rodando em apenas uma GPU GeForce RTX de US$ 1.200,00, com os RT Cores da arquitetura NVIDIA Turing acelerando o desempenho do ray tracing em tempo real.
Hoje, mais de 50 aplicações de design e criação de conteúdo, incluindo 20 dos principais renderizadores comerciais, adicionaram suporte para a NVIDIA RTX. O ray tracing em tempo real está mais amplamente disponível, permitindo que os profissionais tenham mais tempo de iteração de designs e capturem iluminação, sombras, reflexos, translucidez, dispersão e oclusão ambiental precisas em suas imagens.
O Ray Tracing da RTX Continua Revolucionando
Desde designs de produtos e de edifícios até efeitos visuais e animações, o ray tracing em tempo real está revolucionando a criação de conteúdo. A RTX permite que decisões criativas sejam tomadas mais cedo, já que os designers não precisam mais esperar tanto tempo para que as renderizações sejam concluídas.
O que era considerado impossível há dois anos, agora tornou-se uma realidade para qualquer pessoa com uma GPU RTX. A arquitetura Turing da NVIDIA oferece novos recursos que tornaram possível o ray tracing em tempo real. Seus RT Cores aceleram duas das tarefas de computação mais intensiva: a travessia de hierarquia de volumes limitantes e os testes de interseção de ray-triangle. Isso permite que os multiprocessadores de transmissão, que executam os cálculos, melhorem o sombreamento programável em vez de gastar milhares de slots de instrução para cada raio lançado.
Os Tensor Cores da Turing permitem que os usuários aproveitem e aprimorem a remoção de ruídos com AI para gerar imagens limpas rapidamente. Todos esses novos recursos combinados são o que torna o ray tracing em tempo real possível. As equipes de criação podem renderizar imagens mais rápido, concluir mais iterações e concluir projetos com gráficos cinematográficos e fotorrealistas.
“Ray tracing, especialmente ray tracing em tempo real, traz o valor de referência para uma imagem e permite que o observador tome decisões imediatas, às vezes subconscientes, sobre as informações”, disse Jon Peddie, Presidente da Jon Peddie Research. “Se for entretenimento, o espectador não será distraído e removido da história por artefatos e pela perda persistente de imersão. Se for engenharia, o usuário sabe que os resultados são precisos e pode chegar mais rapidamente a uma solução.”
Os profissionais agora podem usar uma única GPU para ray tracing em tempo real para criar imagens de alta qualidade, e podem aproveitar o poder da RTX através de diversas maneiras. Os engines de games mais populares, o Unity e o Unreal Engine, usam a RTX. Renderizadores de GPU, como o V-Ray, Redshift e Octane, adotam o OptiX para a aceleração de RTX. Além disso, fornecedores de workstations, como a BOXX, Dell, HP, Lenovo e Supermicro, oferecem sistemas com capacidade de ray tracing em tempo real, permitindo que os usuários aproveitem o poder da RTX em um único desktop ou workstation portátil.
As GPUs RTX também fornecem a memória necessária para lidar com grandes conjuntos de dados, seja uma geometria complexa ou grande número de texturas de alta resolução. A GPU NVIDIA Quadro RTX 8000 oferece uma memória de 48GB e, com a tecnologia de interconexão de alta velocidade NVLINK que duplica a capacidade, os usuários podem manipular com facilidade cenas enormes e complexas sem gastar tempo dizimando ou otimizando constantemente seus conjuntos de dados.
“O departamento de produção virtual da DNEG assumiu uma quantidade cada vez maior de trabalho, especialmente nos últimos meses, nos quais filmagens práticas se tornaram mais difíceis”, afirmou Stephen Willey, Chefe de Tecnologia da DNEG. “As soluções RTX e Quadro Sync da NVIDIA, combinadas com o Unreal Engine da Epic, nos permitiram criar cenas e elementos artísticos muito maiores e mais realistas em tempo real. Esses avanços nos ajudam a oferecer novas possibilidades incríveis aos nossos clientes.”
Mais recentemente, a NVIDIA introduziu técnicas para melhorar ainda mais o ray tracing e a renderização. Com o Deep Learning Super Sampling, os usuários podem melhorar a renderização em tempo real por meio da super-resolução baseada em AI. O NVIDIA DLSS permite que eles processem menos pixels e usem AI para criar imagens nítidas e com resolução mais alta.
Na SIGGRAPH de agosto passado, um de nossos artigos de pesquisa aprofunda-se em como renderizar iluminação direta e sombras dinâmicas de milhões de luzes de área em tempo real usando uma nova técnica chamada reamostragem de importância espaço-temporal com base em reservatório (ReSTIR – Reservoir-Based Spatiotemporal Importance Resampling).
O Ray Tracing em Tempo Real Abre Novas Possibilidades para os Gráficos
O ray tracing da RTX está transformando o design em todos os setores atualmente.
Nos games, a qualidade do ray tracing da RTX cria novas dinâmicas e ambientes no gameplay, o que permite que os jogadores usem superfícies reflexivas de forma estratégica. Para a realidade virtual, o ray tracing da RTX traz novos níveis de realismo e imersão para profissionais da área da saúde, AEC e design automotivo. Já na animação, o ray tracing está mudando completamente o pipeline, permitindo que os profissionais gerenciem e manipulem facilmente a geometria da luz em tempo real.
O ray tracing em tempo real também está abrindo as portas para produções virtuais e seres humanos digitais realistas em filmes, televisão e experiências imersivas, como VR e AR.
Com o NVIDIA Omniverse, apresentando pela primeira vez ray tracing em tempo real que pode ser dimensionado para qualquer número de GPUs, os profissionais de criação podem simplificar os workflows colaborativos de estúdio com seus softwares favoritos, como o Unreal Engine, Autodesk Maya 3ds Max, Substance Painter by Adobe, Unity, SideFX Houdini e muitos outros. O Omniverse está impulsionando o ray tracing, permitindo que os usuários criem efeitos visuais, visualizações arquitetônicas e projetos de manufatura com iluminação dinâmica e materiais baseados em física.