что такое трассировка лучей в майнкрафт
Трассировка лучей в Minecraft: как это делается и что для этого требуется
Вы наверняка уже успели почитать и послушать восторженные отзывы прессы и фанов Minecraft о том, насколько преображает игру так называемая функция трассировки лучей (ray tracing).
Собственно, за всю историю Minecraft это далеко не первый эксперимент со сложным освещением, но благодаря уникальности самой этой игры ray tracing пришлась и очень к месту. И результаты применения данной технологии в Minecraft действительно впечатляют. Есть, на что посмотреть (ниже есть видео).
Но если такое мини-чудо получилось у кого-то, то почему бы не попробовать сделать нечто похожее самому? Вот мы и попробовали.
И теперь, мы, по крайней мере знаем, что во-первых, для начала вполне можно обойтись и шейдером, который использует, скажем так, версию трассировки лучей, не требующей RT Core и, следовательно, видеокарты Nvidia серии RTX 2000. На первых порах хватит и менее навороченной видяхи, лишь бы она могла вытащить мод с более-менее приемлемыми настройками графики.
Но, во-вторых, с учетом особенностей драйверов нужна только Nvidia, притом по производительности не ниже GTX 1070 или 1080. 1080-я, к примеру, вполне позволяет поддерживать стабильные 30 fps. Плюс, всегда есть возможность слегка подкорректировать баланс между скоростью работы игры и мегакрасочностью картинки на экране. Главное, правильно начать. И об этом мы сейчас будем рассказывать.
Итак, действовали мы по следующему плану:
#1 — поставили Minecraft 1.12.2
… сугубо потому, что именно эту версию рекомендует автор мода, Sonic Ether (тоже на первое время, и вероятно в будущем базовой станет более новая версия игры). Скачать игру, напомни, можно с официального сайта. После завершения процедуры установки запускаем лаунчер и заходим в свой аккаунт. Рекомендуется также сначала разок запустить самую свежую версию игры, потом её закрыть и перейти на v.1.12.2.
#2 — установили Minecraft Forge
Линк вот — http://files.Minecraftforge.net. В колонке слева сначала выбираем версию 1.12.2, затем — версию установщика для своей ОС. После завершения загрузки запускаем установщик, кликаем Install client и Ok.
Но это не всё. Чтобы установка завершилась успешно, надо перезапустить клиент Minecraft, залогиниться по-новой, потом нажать стрелочку рядом с зеленой кнопкой, в меню выбрать Forge 1.12.2 и только потом нажать «Играть» (Play). Далее дожидаемся появления главного экрана Minecraft и выходим из игры.
#3 — установили OptiFine HD 1.12.3 U E2
… тоже с официального сайта разработчика (линк) и по той же схеме. На странице сначала ищем подраздел «Minecraft 1.12.2«, оттуда качаем OptiFine 1.12.2 HD U E3 (кнопка «Download OptiFine» появится после рекламы) и сохраняем его где-нибудь на видном месте.
После этого находим и открываем папку с игрой (кнопки Windows+R с клавиатуры, в строку «Открыть» вставляем %appdata%\.Minecraft и жмем ОК), в ней открываем папку mods и перетаскиваем туда только что скачанный файл OptiFine.
Теперь запускаем Minecraft (не забываем выбрать в меню Forge 1.12.2) и оставляем игру открытой.
#4 — установили SEUS PTGI
Это пакет шейдеров RTX, посредством которого можно реализовать технологию трассировки лучей в Minecraft. Автор за свои труды сейчас просит поддержать его 10 баксами (SEUS PTGI доступен только спонсорам уровня Gold), но релиз обещает сделать бесплатным.
В общем, заходим на страницу Sonic Ether в Patreon, кликаем кнопку «Become a patron«, регимся, закидываем человеку заслуженные 10 долларов и потом качаем последнюю версию SEUS PTGI (нам досталась E6).
По факту копирования архива в окне «Шейдеры» появится кнопка SEUS PTGI E6, жмем её и получаем меню настроек графики, посредством которого теперь можно искать тот самый баланс между возможностями видеокарты и качеством новой картинки, которая будет строиться с применением ray tracing.
#5 — настраиваем трассировку лучей в Minecraft
Разработчик данного мода рекомендует начинать со следующего базового набора параметров (некоторые установлены по умолчанию, но кое-какие надо поменять вручную):
А теперь можно заходить в меню настроек шейдера (Options → Video Settings → Shaders → Shader Options) и настраивать, сколько душе угодно.
У нас больше всего времени и внимания заняли опции «Raytracing Options» и «Lighting and Shadow Options«, которыми настраиваются самые яркие и заметные световые эффекты в игре.
Комп с i7-4790K и GTX 2080 легко вытягивает трассировку в режимах Ultra и Extreme, стабильно удерживая FPS не ниже 30. Но как мы уже сказали этот шейдер не требует RT Core и, судя по отзывам пользователей, нормально работает и с видеокартами Nvidia 1000-й серии. Отметим также, что для удобства работы с новыми настройками трассировки лучше создать новый мир и не спеша проработать каждый параметр графики, чтобы понять, какой из них и как влияет на FPS и качество игры.
Ну, и в завершение уточним на всякий случай, что шейдер SEUS PTGI в настоящее время существует пока только в экспериментальном виде, потому баги в его работе возможны (хотя нам в этом плане пока везет). Но красота, как говорится, кое-чего тоже требует. А любопытство и тяга к приключениям — так вообще очень требовательны.
Minecraft RTX с трассировкой лучей: системные требования, дата выхода
Игра Minecraft от Microsoft известна вовсе не своей графикой. Она притягивает внимание захватывающим игровым процессом с глубокой механикой. Однако, многие геймеры не отказались бы от более качественного внешнего вида.
Что такое Minecraft RTX
Minecraft RTX — это игра на основе Minecraft Bedrock Edition, которая полностью повторяет оригинальную игру на Java, но благодаря внедрению технологии трассировки лучей выглядит максимально реалистично.
Игра получила все возможности технологии трассировки лучей и находится в стадии бета-тестирования для ПК с Windows 10. Скачать Майнкрафт с RTX может любой желающий из магазина Windows Store.
По словам представителей разработчика Mojang Studios и NVIDIA, игра может выйти за пределы Windows 10. В первую очередь на ум приходит следующее поколение консоли Xbox Series X.
Microsoft намекнула на поддержку трассировки лучей в игре Minecraft на консоли Xbox Series X. Хотя новейшая игровая приставка поддерживает эту технологию, рассматривать намёк как полноценный анонс не следует.
Системные требования
Официальные системные требования Minecraft RTX:
На данный момент игра доступна только на компьютерах под управление Windows 10 с установленной видеокартой NVIDIA GeForce RTX 20 или 30 серии:
На видео ниже показано тестирование конфигураций компьютеров с указанием частоты кадров FPS и производительности системы:
Что даёт трассировка лучей
Прежде чем появилась технология трассировки лучей, симуляция частиц и освещения выглядела искусственной и ей не хватало ощущения динамики. Нельзя сказать, что игры с ними не могли быть красивыми, но этой красоте всегда был предел.
Трассировка лучей позволяет отслеживать пути прохождения света через окружение в реальном времени. Отражения, тени и световые эффекты выглядят более реалистичными.
В большинстве старых игр эффект едва заметный — он повышает качество графики, но не меняет игру радикально. Современные игры и так довольно реалистичные, а продвинутые методы обработки графики могут сделать их более привлекательными, чем изображения из реальной жизни.
Естественно, Minecraft нельзя назвать обладателем реалистичной графики. Игра максимально простая, гибкая и неприхотливая. Это сделано в том числе для того, чтобы можно было играть в неё на самых слабых компьютерах.
Minecraft RTX имеет более современный дизайн. Вместо едва заметных эффектов освещения и отражений трассировка лучей меняет внешний вид, а вместе с ним и ощущение от игры. Графика из простой превращается в изощрённую.
Каждый скриншот игры с трассировкой лучей выглядит как рисунок талантливого художника. На сайте NVIDIA немало сравнений игры с трассировкой лучей и без. Посмотрите хотя бы это короткое видеосравнение:
Трассировка лучей влияет на игровой процесс. Как и в реальной жизни, детали становятся более важными, а естественное освещение влияет на внешний вид окружающего мира и ощущение от игры. Улучшенные текстуры и игра теней на блоках создают неповторимую атмосферу и вызывают сильные эмоции.
Чтобы получить отзывы от игроков Minecraft, в апреле этого года NVIDIA открыла бета-тестирование песочницы с RTX. Любой обладатель соответствующей видеокарты может скачать игру и увидеть эффект трассировки вживую.
Как видите, трассировка лучей способна дать Minecraft невероятную графику, а для многих геймеров с мощными ПК это важно.
Как работает трассировка лучей в игре
Для создания трассировки лучей в Minecraft нужно нечто большее, чем простой набор шейдеров. Шейдеры используют заранее подготовленный код и изменяют освещение, тени, облака и отражения. Они меняют внешний вид при помощи текстур, накладываемых поверх игры.
Трассировка лучей встроена в Minecraft и работает изнутри для динамического изменения эффектов. Это означает более чёткую графику, повышенную производительность и переход от заранее сгенерированных объектов к точному отслеживанию освещения и текстур в реальном времени. Знакомые с пакетами шейдеров игроки могут не увидеть радикальных изменений, но разница есть.
Эффекты лучше всего проявляются в движении. Статические скриншоты показывают достоинства технологии, но многие скажут, что уже видели подобные шейдеры прежде. В процессе игры возможность трассировки лучей динамически менять сцены в реальном времени более заметна.
Чтобы включить RTX в Minecraft нужна видеокарта с поддержкой RTX и движок Mojang Render Dragon. Трассировка есть в версии игры для Windows 10 под названием Minecraft: Bedrock Edition. В ней движок Render Dragon поддерживает технологии вроде трассировки DXR через DirectX 12, чего сейчас нет в Java. В противном случае остаётся использовать Resource Pack c шейдерами.
Когда разработчики взялись за создание Bedrock Edition, им нужен был движок для разных платформ вне зависимости от архитектуры процессора, компьютерного или мобильного, производительности и прочих технологий.
Render Dragon может поддерживать множество функциональных возможностей, в чём можно убедиться в дополненной реальности Minecraft Earth с новыми методами освещения. В итоге движок в игре получился более современный, гибкий и мощный, чем в Minecraft: Java Edition. Он без проблем запускается на слабом Android-смартфоне, и выглядит не хуже чем на мощном игровом компьютере.
Поддерживается DirectX 12 и интерфейсы прикладного программирования трассировки лучей от Microsoft. Движок Render Dragon может подключаться к вычислительным ядрам видеокарты в реальном времени для ускорения трассировки.
Компьютеры на Windows 10 с видеокартами NVIDIA выдают в Minecraft: Bedrock Edition шикарную динамическую графику.
Дата выхода
Точная дата выхода Minecraft RTX пока не названа. Разработчики говорили, что она выйдет в середине 2020 года. Трассировка лучей официально была анонсирована ещё в середине августа 2019 года, но релиз пока не состоялся. Зато бета-версия уже несколько месяцев доступна для загрузки.
Точно известно, что обновление с бета-версии будет бесплатным. Если у вас есть комьютер с соотвествующей видеокартой, можно будет получить на нём версию игры с трассировкой. Пока это относится только к Windows 10, позже игра появится и на других платформах. Возможно даже на Android.
Выйдет ли Minecraft RTX на Xbox Series X
Скоро выходит игровая консоль Xbox и интересно знать, будет ли в игре Minecraft на ней поддержка трассировки лучей. До сих пор речь шла только о видеокартах NVIDIA, но Xbox Series X работает на видеокарте и процессоре AMD. AMD обещала внедрить трассировку в будущем, так на выход Minecraft RTX для Xbox Series X в ближайшее время не стоит.
Microsoft показывала трассировку в Minecraft на примере Xbox Series X в марте 2020 года, но это была лишь техническая демонстрация. Раз техническая возможность есть, можно надеяться, что игра появится на консоли.
Minecraft является одной из крупнейших игр Microsoft и будет логично, если компания в полной мере задействует аппаратные компоненты своей консоли нового поколения.
Если смотреть на ситуацию трезво, то пока есть только бета-версия для Windows 10 с нестабильной производительностью и багами. Вряд ли на процессорах AMD ситуация будет лучше. Игру нужно дорабатывать.
Не исключено, что Minecraft RTX на консолях не появится вообще и останется эксклюзивом ПК с видеокартами NVIDIA. Технически AMD может работать с трассировкой лучей, но не может использовать ядра NVIDIA RTX в своих графических процессорах.
Возможно, трассировка в Minecraft на Xbox Series X появится в будущих обновлениях через функцию Smart Delivery. Microsoft активно поддерживает технологию, но на её внедрение потребуется время.
Обычная версия Minecraft появится на Xbox Series X с первого дня продаж консоли благодаря обратной совместимости. Если вы купили игру для Xbox One, то она будет запускаться на Series X. Весь игровой прогресс будет переноситься между консолями через облако.
Как включить и выключить трассировку лучей
Трассировку лучей в Minecraft RTX можно включать и отключать на лету в настройках игры. Для этого пройдите в меню « Настройки » → « Advanced Video » → « DirectX Ray Tracing ».
Начиная с первой бета-версии, трассировка лучей поддерживается только мирами из Minecraft Marketplace и созданными игроками с использованием собственных пакетов ресурсов с поддержкой трассировки.
«Чтобы увидеть трассировку лучей, вы можете загрузить бесплатный мир с поддержкой RTX из Marketplace», — заявляет Mojang. «Или создайте собственные текстуры, которые используют систему рендеринга, и загрузите их в игру».
Первая бета-версия включает вместе 6 карт с поддержкой трассировки лучей. С последующими обновлениями их стало больше.
Если во время игры наблюдаются фризы, включите технологию супер-сэмплинга DLSS 2.0. Без этого Minecraft RTX вряд ли будет идти плавно, независимо от конфигурации.
Новости и трейлеры игры
Развитие Minecraft RTX не останавливается. Вот список новостей в порядке убывания:
Самый первый анонс Minecraft с RTX для Windows 10:
Позже был представлен трейлер бета-версии игры:
Выход второго обновления Beta Pack 2 ознаменовался новым трейлером:
Beta Pack 3 для Windows 10 был показан в отдельном ролике:
Самый первый трейлер появился 19 августа 2019 года. В этот день NVIDIA выпустила видеоролик игры Minecraft с поддержкой трассировки лучей. Здесь используются DXR и DirectX 12, впервые давая Minecraft возможность обрабатывать освещение, тени, шейдеры, текстуры и отражения в реальном времени.
Анонс оказался неожиданным, но сообщество геймеров встретило его с энтузиазмом.
Трассировка лучей Minecraft выводит реализм на новый уровень без потери остальных достоинств песочницы. Сохранится даже поддержка модов.
Групповое тестирование видеокарт в Minecraft RTX: тяжелые кубики
Модификация Minecraft с буквами RTX в названии, которую NVIDIA продемонстрировала на прошлой выставке Gamescom, вошла в фазу бета-тестирования, открытого для всех владельцев игры под Windows 10. За полтора года, минувшие после дебюта ускорителей GeForce RTX с функциями аппаратной трассировки лучей, появилось немало игр, использующих рейтрейсинг для избранных графических эффектов, а сама технология застолбила место в консолях нового поколения (PlayStation 5 и Xbox Series X). Но до сих пор есть только два проекта, которые окончательно мигрировали с растеризации на трассировку, — Quake II RTX, а теперь и Minecraft. Однако Quake II, несмотря на все усовершенствования, остается игрой 20-летней давности — пусть даже это и не просто игра, а классика. Ну а Minecraft, наоборот, теперь можно смело называть самым популярным из всех проектов с трассировкой лучей. А вместе с тем — самым требовательным к производительности железа. Благо, чтобы облегчить задачу действующего поколения GPU, к выпуску Minecraft RTX созрела новая версия технологии масштабирования кадра DLSS, которая должна работать одновременно и быстрее, и качественнее первой.
⇡# Трассировка лучей в Minecraft
Когда в 2018 году на рынке появились первые потребительские GPU с аппаратными блоками для трассировки лучей, никто не обещал, что игры в ближайшее время отбросят привычную растеризацию и будут использовать для рендеринга 3D-графики исключительно трассировку лучей. Действительно, все громкие проекты, появившиеся в сотрудничестве с NVIDIA, применяют рейтрейсинг лишь для создания избранных компонентов изображения — отражений, теней и глобального освещения (редко всех трех вместе — как в прошлогоднем Control), а основную нагрузку на GPU по-прежнему создает растеризация. Неспроста в условиях так называемого гибридного рендеринга трассировка лучей оказалась вполне по силам, пусть и оговорками, не только ускорителям серии GeForce RTX, но и высокопроизводительным моделям прошлого поколения — таким как GeForce GTX 1080 Ti.
Minecraft RTX — первая по-настоящему статусная игра (ведь Quake II RTX, по большому счету, был экспериментом, выросшим из разработки энтузиастов), в которой все освещение рассчитывается путем трассировки лучей. Если точнее, методом Path Tracing. Но, строго говоря, Path Tracing и Ray Tracing не являются взаимоисключающими понятиями. Трассировка лучей описывает фундаментальные принципы рендеринга, основанного на транспорте света (в отличие от растеризации, которая сама по себе может выполнить только проекцию трехмерной геометрии на плоскость, а освещение тем или иным образом симулируется): из точки обзора выходит множество лучей, которые пересекаются с объектами сцены, отражаются от них и в конечном счете останавливаются на первичных источниках света (или уходят в бесконечный фон). В свою очередь, Path Tracing — один из распространенных алгоритмов, опирающихся на трассировку лучей, который широко используется в «офлайновых» задачах: для создания фотореалистичных статических изображений и CGI-анимации в кино. Главное достоинство, которому Path Tracing обязан своей популярностью, состоит в том, что он лучше прочих методов решает проблему экспоненциального роста вычислительной сложности при расчете множественных отражений луча от поверхностей объектов.
Тем не менее использовать Path Tracing для рендеринга всей сцены в реальном времени по-прежнему слишком дорого, если только речь не идет об играх с относительно простой геометрией и шейдерами. Ведь, вопреки распространенному заблуждению, львиную долю нагрузки на GPU в условиях рейтрейсинга создает не собственно отслеживание траектории лучей, а необходимость выполнять шейдерные программы при каждом отражении. Не удивительно, что именно Minecraft сделали полигоном для испытаний новых технологий вслед за Quake II, ведь оба проекта по современным меркам выглядят одинаково просто.
За три десятка лет эволюции игры достигли таких высот в имитации света, что трассированные эффекты в Metro Exodus и Control уже воспринимаются не как откровение, а скорее как необязательная надстройка над графикой, и без того вполне фотореалистичной и чрезвычайно детализированной. А вот Minecraft, изначально лишенный сколь-либо развитых средств симуляции освещения, благодаря трассированному движку целиком преобразился. Достаточно взглянуть на снимки пяти примеров миров из каталога бета-версии.
RT выкл. (Crystal Palace)
RT вкл. (Crystal Palace) DLSS 2.0
Несмотря на массу оптимизаций и компромиссных решений, заложенных в обновленный графический движок, Minecraft RTX не предназначен для графических процессоров без аппаратных средств трассировки лучей (к которым, по большому счету, относятся не только RT-блоки GPU семейства Turing, но и соответствующая архитектура вокруг шейдерных ALU). Насколько нам известно, финальная версия игры откроет двери всем ускорителям NVIDIA, у которых есть поддержка интерфейса программирования DXR в драйвере (модели GeForce GTX, начиная с 1660 и 6-гигабайтной версии 1060), но это еще не значит, что их владельцы могут рассчитывать на играбельную частоту смены кадров. Пожалуй, из моделей прошлого поколения только GeForce GTX 1080 Ti способен на такой подвиг, и то при короткой дистанции рендеринга объектов. Густой туман на горизонте (как в TES III: Morrowind образца 2002 года) — единственный способ снять нагрузку с железа прошлого поколения и мейнстримных предложений NVIDIA серии GeForce 16, и он наверняка появится и в грядущем издании Minecraft для Xbox Series X.
У видеокарт GeForce RTX есть другой способ решения этого вопроса: им доступен такой мощный инструмент, как масштабирование кадра из первоначально сниженного разрешения рендеринга в полное разрешение экрана с помощью нейросети (Deep Learning Super Sampling). Эта технология, которая идет рука об руку с трассировкой лучей в каждом игровом проекте, успешно компенсирует нехватку «сырого» быстродействия у современных GPU, а вот с точки зрения качества картинки едва ли можно сказать, что NVIDIA исполнила все обещания, данные геймерам. DLSS прошла долгий путь от, прямо скажем, отвратительных реализаций в Battlefield V и Metro Exodus до впечатляющих результатов в Control. Тем не менее в итоге разработчики признали, что изначально выбрали для DLSS неверное направление развития, когда для каждой отдельно взятой игры нужно тренировать собственную нейросеть.
В DLSS версии 2.0 подход сменили, и технология превратилась в универсальный алгоритм, созданный на основе полностью детерминированного массива тренировочных кадров, который сулит предсказуемое качество масштабирования и одновременно повышенное быстродействие. Так, DLSS 1.0 в большинстве случаев ориентируется на соотношение 1:1,5 между фактическим разрешением рендеринга и разрешением итогового кадра. Напротив, если взять в пример Minecraft RTX, то в рамках DLSS 2.0 старая пропорция применяется только в режиме 1920 × 1080, когда GPU выводит картинку размером 1280 × 720 (67 % от целевого разрешения). В свою очередь, кадр 2560 × 1440 выводится из оригинала 1484 × 835 (34 % пикселов), а для того, чтобы получить 4К (3840 × 2160), изображение масштабируется в четыре раза (из 1920 × 1080). Кроме того, DLSS 2.0 приспособлена к работе не только в трех самых ходовых, но и в любых нестандартных итоговых разрешениях, включая широкий формат 21:9. А главное, на качество масштабирования теперь действительно грех жаловаться. Кадр, пропущенный через нейросеть, порой даже лучше оригинала — посмотрите на линии башни в режиме 1080p.