NewsPressRay Tracing: che cos’è e come si applica alla Grafica 3D

Partendo dal concetto più generale, il ray tracing è una tecnica di geometria ottica che si basa sul calcolo del percorso fatto dalla luce, seguendone i raggi (che possono partire da qualsiasi sorgente di luce) attraverso l’interazione con le superfici. Il ray tracing applicato ai videogiochi permette, pertanto, di simulare l’illuminazione di una scena e dei suoi oggetti riproducendo riflessi, ombre, rifrazioni e luce indiretta in modo fisicamente accurato, come ad esempio l’illuminazione di aree in penombra e in ombra o la luce indiretta che entra in un ambiente attraverso una finestra, che possono essere generate nel modo più realistico possibile. Grazie all’utilizzo di questa tecnica di rendering, il percorso della luce viene tracciato dalla videocamera principale (il punto di vista del giocatore) e, proprio come avviene fisicamente nella realtà, la luce si propaga negli ambienti (esterni e interni) di una scena e “colpisce” ogni oggetto, ogni superficie, ogni area, generando ombre o passando attraverso oggetti trasparenti o semi trasparenti, rifrangendosi. Risultato? Tutte queste interazioni combinate producono il colore e l’illuminazione finale di ogni pixel visualizzato sullo schermo, donando al nostro gioco un fotorealismo incredibile.

I vantaggi (e gli svantaggi) del ray tracing applicato alla Grafica 3D: quando la luce fa miracoli

Il ray tracing però non è nulla di nuovo. Sebbene questa tecnica venga, infatti, utilizzata nel mondo cinematografico senza grossi problemi (per il rendering di una scena cinematografica possono volerci anche delle ore), nei videogiochi tutto questo deve essere fatto in tempo reale e, soprattutto, l’elaborazione deve essere rapida per garantire un gameplay il più fluido possibile. Oggi, grazie alle nuove prestazioni delle GPU (come quelle prodotte da NVIDIA), possiamo tentare di avvicinarci all’impossibile e limitare al minimo quelli che sono gli infiniti ostacoli che la tecnica di ray tracing nasconde, trattandosi di un processo che richiede tempo e soprattutto risorse. All’atto pratico, senza stratagemmi e ottimizzazioni, sarebbe davvero impossibile da utilizzare nei videogiochi in tempo reale, dove per il rendering dell’immagine finale si è nell’ordine dei millisecondi!

Nonostante i rischi che possono incombere durante lo sviluppo, sono diversi i titoli che possono contare sull’implementazione di questa tecnologia: in Battlefield V il ray tracing è applicato ai riflessi, in Metro Exodus si usa esclusivamente per l’illuminazione globale dal sole e del cielo, mentre in Shadow of The Tomb Raider viene utilizzato per gli effetti di ombra. Insospettabilmente, però, è Minecraft che ci regala delle grandi sorprese! Passare dalla versione senza ray tracing a quella con ray tracing sembra trasportarci dentro un altro gioco.

Senza ombra di dubbio, questa tecnologia – ritenuta una delle più avanzate tra quelle supportate dalle console next-gen – è da considerarsi a dir poco eccezionale se applicata alla Grafica 3D, una chiave di volta capace di donare alla scena dei riflessi e un’illuminazione realistica nettamente superiori a quello a cui siamo sempre stati abituati in termini di gaming. Dunque non ci resta che goderci questo formidabile spettacolo! E che luce sia.

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