Nvidia a franchi les prochaines étapes de la recherche de path tracing pour les jeux vidéo, avec des exemples récents de techniques de rendu diffusés à la GDC 2022. Il est clair que le meilleur fabricant de cartes graphiques vise à utiliser une version plus avancée du rendu en temps réel pour les futurs titres sur la plate-forme PC. Cela dit, qu’est-ce que le path tracing ? Annoncé récemment comme « le moyen de rendu le plus précis », il semble prendre le lancer de rayons et monter quelque peu la barre.
En termes simples, le traçage de chemin est une forme plus avancée de traçage de rayons qui repose sur la simulation du chemin de la lumière en rebondissant sur un seul pixel dans des directions aléatoires pour une reproduction plus fidèle. Les rayons sont tracés sur de nombreux rebonds, de la source lumineuse vers l’objet cible au lieu d’être tracés de manière linéaire.
(3/10) Il s’agit d’une recherche de traçage de chemin en temps réel. Traçage de chemin à 30 rebonds dans une scène avec ~ 3 milliards de triangles instanciés. pic.twitter.com/bs9MxHnwUS29 mars 2022
Si nous prenons l’exemple ci-dessus en considération, le vice-président de la recherche graphique, Aron Lefohn, démontre ce qui est possible avec un RTX 3090 et la technique de rendu. Ce clip d’un tigre marchant dans une jungle présente un tracé de chemin avec une métrique de 30 rebonds répartis sur ce qui serait 3 milliards de triangles instanciés. Bien que les images soient clairement rudimentaires, elles nous donnent une idée approximative de ce à quoi peut ressembler une scène tracée en temps réel en 2022.
Unreal Engine prend en charge le traçage de chemin depuis un certain temps maintenant, et cette démonstration visuelle créée par l’utilisateur YouTube BlackOudanArt nous montre ce que ce même GPU peut faire. Vous pouvez noter la profondeur et la douceur des ombres, la nature photo-réaliste des textures de laiton, de bois et de métal, ainsi que la vibrance de la lumière perçante qui est peut-être mieux représentée à 0:37 in.
Gardez à l’esprit que ce clip est rendu, ce qui signifie qu’il n’est pas en temps réel comme le tigre, mais ce clip vous permet toujours de voir les prouesses visuelles de la technologie de rendu plus gourmande en matériel sous son meilleur jour.
En raison de l’exploration continue de Nvidia dans l’avancement des technologies d’IA, l’accent mis sur le traçage de chemin en tant qu’algorithme a beaucoup de sens. Depuis Turing (série RTX 20), les GPU de la société comportent des cœurs Tensor qui sont utilisés pour aider l’intelligence artificielle et alimenter les technologies de suréchantillonnage et d’encodage de la marque.
Le seul inconvénient majeur du traçage de chemin dans le passé était la quantité de bruit créée à partir de tant de rayons différents rendus à la fois. Étant donné que le lancer de rayons est déjà incroyablement exigeant sur le matériel de la génération actuelle, ce qui entraîne des exemples de mise à l’échelle de l’IA, comme DLSS, pour supporter la charge au lieu du matériel physique lui-même, il est probable qu’une génération de GPU axée sur le traçage de chemin s’appuiera beaucoup plus dans les cœurs Tensor et RT que jamais auparavant.
En tant que cadre de référence, nous n’avons pas vu beaucoup de titres exigeants sur le plan graphique tirer parti du path tracing dans la capacité de génération actuelle de la technologie. Si nous prenons la propre incursion de Nvidia dans la technologie des jeux, nous pouvons voir comment le remasterisateur Quake II RTX (avec des textures qui ont plus de 20 ans) a revitalisé le jeu avec un éclairage moderne. Nvidia lui-même a décrit le remaster RTX comme tel : « Chaque carte solo et multijoueur a été améliorée avec le traçage de chemin, une forme de traçage de rayons super haute fidélité. »
Path Tracing vs Ray Tracing – Quelle est la différence ?
Sortons une chose directement de la porte ici, le traçage de chemin est une forme de traçage de rayons, bien que les deux techniques de rendu aient une certaine nuance entre elles. Si nous prenons d’abord ce dernier en considération, le lancer de rayons fonctionne comme son nom l’indique – les rayons lumineux sont simulés puis tracés de leur origine à leur extrémité. En revanche, le traçage de chemin voit un seul rayon tracé qui rebondit entre son point d’origine et la cible pour se séparer dans des directions aléatoires. C’est au lieu d’être linéaire comme le lancer de rayons, ce qui donne des représentations plus réalistes de la façon dont la lumière réagit réellement aux différentes surfaces.
Que signifie Path Tracing pour la prochaine génération de GPU Nvidia ?
Bien que nous ayons spéculé sur tout ce que nous savons sur la série RTX 40, il semble que la société souhaite continuer à développer la technologie de traçage de chemin pour un rendu en temps réel dans le jeu. Étant donné que nous sommes maintenant deux générations dans les cartes vidéo principalement commercialisées sur leurs prouesses de lancer de rayons, il va de soi que la génération suivante, nom de code Lovelace, pourrait se battre pour une toute nouvelle approche.
Le seul point à retenir ici est que le traçage de chemin est plus avancé et, par conséquent, plus gourmand en matériel. Si les rumeurs que nous avons entendues à propos de la ligne de successeur d’Ampere sont vraies, avec les exigences de puissance beaucoup plus élevées nécessaires, alors le traçage de chemin en temps réel pourrait en être à ses balbutiements à plus grande échelle plus tôt que prévu.
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