Cos’è il Ray Tracing

Nel mondo del gaming esistono da sempre diverse fazioni e appassionati di videogiochi classici o innovativi, sostenitori di console versus quelli di pc assemblati da costruire ad hoc, anche e soprattutto per le prestazioni che possono offrire durante le sessioni di gioco.

La tecnologia ha fatto comunque degli enormi passi avanti, permettendo ai gamers di provare esperienze sempre più intense e coinvolgenti. Una di queste innovazioni è il ray tracing, una tecnologia già nota nel mondo della grafica 3D ma che negli ultimi tempi è entrata a pieno titolo nel comparto dei videogiochi.

Cos’è il Ray Tracing e a cosa serve?

L’ultimo step evolutivo nel comparto della grafica per videogiochi è la tecnologia Ray Tracing ovvero l’RTX, proprietaria delle schede video Nvidia.

Questo tipo di tecnologia si riserva ben due assi nella manica, se così si può dire: il primo è la capacità di gestire le luci in una maniera che non si era mai vista prima nel mondo del videogioco, e che permette di raffigurare in modo incredibilmente realistico i panorami, i personaggi e gli elementi presenti in una scena; può arrivare a determinati risultati gestendo la rifrazione e la riflessione delle luci dinamiche su ogni elemento presente nel gioco, con effetti palesi e che hanno conquistato molti consumer, soprattutto la fazione dei gamer che utilizzano il pc.

Il secondo asso nella manica è il DLSS: questa dicitura è l’acronimo di “Deep Learning Super Sampling”, una tecnologia IA sviluppata sempre da Nvidia che permette di migliorare in maniera sensibile le performance. O meglio, alza la risoluzione di immagini tramite apprendimento, migliorando il rendering senza sovraccaricare la scheda video, e compensando quindi al tempo stesso ciò che il ray tracing toglie. Quindi Ray Tracing e DLSS lavorano contemporaneamente permettendo di avere un’eccezionale gestione delle luci senza aver un calo troppo drastico delle performance.

Ma a cosa serve dunque, la tecnologia RTX? I risultati sorprendenti della gestione della luce cambiano profondamente l’esperienza di gioco; persino in videogiochi molto datati si ha l’impressione che si tratti di un remake, ma non è così. I raggi di luce non si spalmano in maniera uniforme: con RTX “On” ogni oggetto riflette e rifrange in maniera realistica la luce a seconda della consistenza del materiale del corpo stesso. L’illuminazione di ogni singolo oggetto si sposta in modo dinamico e reagisce con l’ambiente circostante.

Luce che, per fare qualche esempio, può essere emessa da qualsiasi sorgente all’interno della scena del videogioco: il sole, un faro, un’arma, una lampada, una torcia o una candela. Il risultato è un’esperienza iperrealistica e molto coinvolgente.

Prima del Ray Tracing la rasterizzaizone

Con le precedenti tecniche, l’illuminazione non è gestita in modo globale: ad esempio, se viene estratta una torcia dal protagonista del videogioco, si noterà solo una luce parziale intorno ad essa, e soprattutto non vengono proiettate ombre; si tratta di sistemi che danno l’impressione che vi sia luce, perché al di fuori del cono luminso l’ambiente non cambia, resta sbiadito, sfocato. Addirittura in alcuni casi l’ombra di un personaggio compare “magicamente” solo in determinati momenti, quando cioè si verifica una condizione che lo richiede.

Affinché le immagini vengano visualizzate correttamente e facilmente su uno schermo che utilizza pixel, vengono in genere convertite in un’immagine basata su “raster”, ovvero un processo chiamato “rasterizzazione”.

Ad ogni pixel viene assegnato un colore iniziale, dopo di che viene attivato un processo chiamato “shading”, che prevede il cambio del colore in base a come l’illuminazione della scena colpisce il pixel. Avvenendo in tempo reale, questo processo risulta davvero molto pesante, ecco perché un chip grafico di fascia alta è in grado di renderizzare videogiochi molto più velocemente di uno di fascia bassa.

Senza l’ausilio di RTX la luce che entra, ad esempio, da finestre non è dinamica, ma costruita artificiosamente, come fossero lastre fisiche in pratica, che danno una sensazione di illuminazione ma fittizia, anche se il risultato è comunque gradevole nel suo complesso.

Molti videogiochi possono trarre enormi miglioramenti dalla tecnologia RTX, non solo quelli futuri – pensiamo anche a Cyberpunk, che ha ricevuto tantissime critiche e altrettante ovazioni – ma anche grandi classici come Resident Evil o Minecraft.

Nvidia la prima a credere nel Ray Tracing

Non è passato molto tempo dal “debutto in società” delle prime schede video “GeForce RTX 2000” basate sull’architettura RTX e con l’inclusione della IA, che ha confermato la leadership di Nvidia nell’ambito delle schede di fascia alta (e altissima) e che le ha permesso di battere la concorrenza quasi letteralmente.

Le versioni successive, come le “GeForce RTX 3090, RTX 3080 e RTX 3070” rappresentano un ulteriore balzo in avanti, in grado di offrire esperienze di gioco mai provate prima. I miglioramenti, anche nella posizione delle ventole (nella RTX 80 sono “sfalsate” e posizionate su lati opposti), l’aumento dei “core FP32 per SM” che aumenta le performance dei vecchi videogames basati sulla rasterizzazione e il lavoro ottimizzato del DLSS rendono le schede della Nvidia il vero paradiso per ogni gamer, andando a decretare una vera e propria next gen.