Apa Itu Ray Tracing dan Bagaimana Cara Kerjanya?

Jika Anda bermain video game secara teratur, atau jika Anda telah menonton salah satu film animasi Pixar atau Disney dari beberapa tahun terakhir, Anda telah melihat ray tracing beraksi tanpa disadari.

Istilah ini telah menciptakan desas-desus yang signifikan dalam industri game dalam dua tahun terakhir ini, dan disebut-sebut sebagai masa depan grafis dalam game. Jadi, apa itu ray tracing, bagaimana cara kerjanya, dan mengapa itu sangat penting?

Apa Itu Ray Tracing?

Ray tracing adalah metode rendering grafis yang menggunakan algoritme untuk menghitung di mana seharusnya cahaya dan bayangan berada dalam video game.

Di sinilah ilmu pengetahuan sekolah dasar berguna: lihatlah cangkir. Saat Anda melihat mug, cahaya memantul dari mug langsung ke mata Anda, dan otak Anda memahami objek yang duduk di depan Anda adalah sebuah mug. Sekarang, dari mug, gerakkan mata Anda untuk mencari sumber cahaya di ruangan Anda. Itu adalah ray tracing.

Dalam video game 3D yang kami miliki sekarang, algoritme pelacakan sinar dimulai dengan sudut pandang pemain dan menetapkan untuk 'melacak', mengidentifikasi, dan memetakan cahaya, warna, dan bayangan beberapa objek di layar.

Hasilnya, grafik yang dihasilkan melalui penelusuran sinar lebih halus di tepinya dan lebih realistis.

Sebelum Ray Tracing

Jika Anda ingin tahu seperti apa gambar bergerak sebelum ray tracing, lihat saja video game buatan awal 2000-an, dan bandingkan dengan judul video game AAA yang ada di pasaran saat ini.

Grafik komputer tradisional menggunakan metode yang disebut rasterisasi, di mana konsep dan plot sumber cahaya 3D diubah ke permukaan 2D. Poligon 3D diterjemahkan ke dalam piksel 2D, dan ini tidak selalu berjalan dengan baik karena Anda pada dasarnya memaksa objek kompleks dengan banyak permukaan ke permukaan datar.

Selain itu, komputer tradisional tidak cukup cepat untuk mengimbangi intensitas video game. Meskipun banyak perbaikan telah dilakukan pada rasterisasi, ketika menyajikan permainan penembak orang pertama yang intens, misalnya, itu gagal dibandingkan dengan penelusuran sinar.

Bagaimana Ray Tracing Bekerja

Penelusuran sinar terdengar sederhana dan menarik sebagai sebuah konsep, tetapi ini bukanlah teknik yang mudah. Lantas, bagaimana cara kerja ray tracing?

Ray tracing melakukan proses yang disebut "denoising", di mana algoritmanya, dimulai dari kamera — sudut pandang Anda — melacak dan menunjukkan bayangan terpenting dari cahaya dan bayangan. Menggunakan pembelajaran mesin, ini 'mengisi celah' untuk membentuk gambar fotorealistik.

Jadi, semakin cerah adegan dalam sebuah video game, semakin tinggi kualitas grafisnya, dan semakin tinggi kualitasnya, semakin mahal harganya. Hal ini membawa kita pada alasan di balik keterlambatan ray tracing ke industri video game.

Mengapa Ray Tracing Dihindari Begitu Lama?

Anda harus tahu bahwa ray tracing juga bukan teknik baru. Hollywood telah menggunakan pelacakan sinar jauh sebelum teknologinya masuk ke industri video game. Film Pixar tahun 2013, Monsters University, sebenarnya adalah film animasi pertama yang menggunakan teknologi pelacakan sinar untuk semua pencahayaan dan bayangan. Jadi mengapa ray tracing sampai menjadi video game begitu terlambat?

Pertama, dalam hal mekanika, penelusuran sinar itu sendiri menuntut secara komputasi. Menerapkan teknologi penelusuran sinar pada film aksi standar 90 menit dengan 24 bingkai per detik sudah sangat menyita waktu. Animator dapat menghabiskan berhari-hari atau berminggu-minggu hanya pada satu adegan, jadi bayangkan betapa intensnya pelacakan sinar yang dilakukan pada video game standar yang 60 berjalan pada bingkai per detik. Itu tidak praktis.

Selanjutnya, seperti disebutkan di atas, penelusuran sinar mahal. Selain memakan waktu, anggaran yang mahal membuat hanya perusahaan-perusahaan produksi film besar di Hollywood yang mampu membeli ray tracing. Pixar's Monsters University menghabiskan biaya $ 200 juta untuk membuatnya, seperti halnya Toy Story 4, yang dirilis pada 2019.

Sedangkan kartu grafis modern dengan dukungan ray tracing real-time berkisar dari $ 400 hingga $ 3.000.

Saat Ray Tracing Digunakan

Ray tracing digunakan hampir di semua tempat dalam video game, tetapi khususnya dalam adegan yang dipotong. Pernahkah Anda memperhatikan mengapa karakter Anda terlihat lebih hidup dan canggih selama adegan pemotongan video game? Itulah ray tracing dalam aksi. 2019 hit AAA title Control adalah contoh terbaik penelusuran sinar yang sukses dalam gim video.

Di luar video game, ray tracing juga digunakan di banyak industri. Dalam arsitektur, ray tracing ditanamkan dalam aplikasi perangkat lunak untuk pemodelan 3D sebuah bangunan. Hal ini membuat imajinasi arsitek tentang desain bangunan lebih realistis daripada sketsa konsep yang digambar dengan tangan, dan cahaya pemodelannya lebih akurat. Dalam bidang teknik, penelusuran sinar juga digunakan untuk tujuan serupa.

Pengembang Game dan Ray Tracing

Setelah mengakuisisi perusahaan ray tracing RayScale pada tahun 2008, Nvidia menjadi yang pertama di industri yang meluncurkan ray tracing secara komersial. Pada tahun 2018, ia memperkenalkan kartu grafis seri GeForce RTX kepada konsumen. Sejak itu, pengembang game ternama telah bergabung dengan game ray tracing, satu per satu.

Pada 2019, Epic Games and Utility Technologies mengumumkan bahwa mesin perangkat keras khas mereka sekarang menawarkan dukungan asli untuk penelusuran sinar. Pada tahun 2018, Microsoft mengintegrasikan ray tracing ke dalam DirectX 12, perangkat lunak pemrograman multimedia dan permainan utamanya untuk Xbox One. Awal tahun 2020, raksasa teknologi itu meluncurkan DirectX 12 Ultimate, peningkatan ke DirectX 12.

Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang pelacakan sinar, lihat perbandingan kami tentang produk GeForce RTX terbaru Nvidia. Jika Anda pengguna Linux, lihat bagaimana file GPU berbeda dari Nvidia dan AMD menumpuk di Linux.

Mengapa GPU Seri 30 Nvidia Lebih Baik Daripada AMD

Raksasa chip grafis Nvidia tampaknya akan mendominasi pasar GPU dengan jajaran baru kartu GFX Seri 30 yang mengalahkan AMD.

Ray Tracing Akan Membentuk Masa Depan Game

Intinya, apa yang dijanjikan ray tracing adalah pengalaman visual berkualitas tinggi untuk kenikmatan maksimal. Penelusuran sinar dalam video game masih sangat banyak pada tahap awal, tetapi masuknya ke pasar menandai masa depan yang menjanjikan bagi industri miliaran dolar.

7 Kartu Grafis Anggaran Terbaik untuk Game Murah

Kartu grafis anggaran sangat mumpuni saat ini. Berikut adalah kartu grafis anggaran terbaik yang memungkinkan Anda bermain game dengan harga murah.

Tentang Penulis