الرئيسية المقالات

هل ستصبح تقنية تتبع الأشعة Ray tracing ضرورية قبل نهاية عام 2020 ؟!!

منذ بداية ظهورها في عام 2018 وتقنية تتبع الأشعة أو Ray tracing تواجه الكثير من الحفاوة من المطورين والمهتمين بالتقنية على حد سواء ، في حين تُلاحقها دعوات الكارهين . ولكن مع إقتراب الجيل القادم من منصات الألعاب المنزلية ، هل يمكننا القول أن العام الحالي هو عام الظهور الحقيقي لها !!

في وجهة نظري الشخصية ، تُعتبر التقنيات الرسومية الجديدة أحد أكثر الأمور التي يحدث حولها الكثير من الجدل في عالم الألعاب ، وخاصة عندما تكون هذه التقنيات حصرية . فحقيقة القول أن التقنيات الجديدة عادة ما تكون محط أنظار الجميع ، وفي حال كانت تُضيف الكثير أو شيئاً جديداً فهي بالتأكيد مفيدة لمجتمع اللاعبين ككل . ولكن عندما تكون هذه التقنيات حصرية لشركة مُعينة أو فئة معينة هنا تبدأ المشاكل في الظهور . حيث ستجد أن أصحاب الحكر على هذه التقنية يرفعون من شأنها في كل الآفاق ، أينما ذهبوا أو راحوا ستجد شعارات التقنية تلاحقهم ، ليظفروا بذلك من خصومهم الوهميين ، ويتفاخروا بما يملكونه من العتاد الذي يدعم أحدث التقنيات الرسومية ، كتقنية تتبع الأشعة أو Ray Tracing على سبيل المثال ، اليس كذلك !!

منذ بداية ظهورها في عام 2018 وتقنية تتبع الأشعة أو Ray tracing تواجه الكثير من الحفاوة من المطورين والمهتمين بالتقنية على حد سواء ، في حين تُلاحقها دعوات ولعنات المعارضين لها في كل مكان لسبب واحد وهو عدم قدرتهم على الحصول عليها . ولكن دعونا نلقي كل ذلك على جانب الأن ، لقد تحدثنا كثيراً عن هذه التقنية وشرحنا كيف تعمل ولم هي مميزة في حد ذاتها لعالم الحاسوب بشكل عام .

لذا سأقوم بالحديث عن مبدأ عمل التقنية مرة أُخرى سريعة وسأترك بعض الروابط للمواضيع الشاملة التي تحدثنا فيها عن التقنية ، ومن ثم سأقوم بتوضيح اليوم نقطة أُخرى هامة وهي ما هو وضع تلك التقنية الأن في عام 2020 وهل يُمكننا القول أن العام الحالي هو العام الذي بدأت تزدهر فيه التقنية ، هل سيكون لنزول منصات الألعاب المنزلية والبطاقات القادمة من كلا الفريقين تأثير كبير على التقنية نفسها ؟ وهل يُمكننا بالفعل أن نرى البطاقات الرسومية تستطيع تشغيل الألعاب مع التقنية الجديدة نسبياً بسرعة كبيرة ومعدلات إطارات مرتفعة أخيراً ؟! أم أننا قد نحتاج للانتظار جيل أو جيلين أخرين من أجيال البطاقات الرسومية ؟!! …

تتبع الأشعة Ray tracing AMD NVIDIA DLSS

أول شيء أحتاج إلى توضيحه مع بطاقات RTX هو شكلا التنفيذ للبطاقات في الألعاب ، حيث أن البطاقات كانت كما نعلم هي الأولى التي تدعم تقنيات تتبع الأشعة بشكل عملي في الألعاب التي تحتوي على شكل ما من أشكال تتبع الأشعة ، سواء كانت الظلال التي تم تتبعها بالأشعة ، أو الإضاءة الشمولية ، أو الانعكاسات . كل ذلك يهدف إلى توفير بيئة إضاءة أكثر واقعية ، لأن مصممي الألعاب ليسوا مضطرين لتزييف الإضاءة داخل الغرفة وهو ما شرحناه بالتفصيل في مقالنا المفصل بعنوان ( الإضاءة في الألعاب .. من الماضي الي المستقبل .. الي أين؟) .

فعلى سبيل المثال ، إذا كان لديك دعم لتقنية إضاءة تتبع الأشعة ، فإن محرك عرض اللعبة يقوم بالمهمة الكاملة للمطور بهذا الصدد ، يُنشيْ المطورين محرك اللعبة ، ومن ثم تقوم اللعبة بمحاكاة الأضواء بشكل فيزيائي واقعي وترسم الظلال بناء على ذلك ، كما يحدث في الواقع ولا حاجة لوضع ظلال ثابتة غير واقعية من قبل المطورين . الشيء الثاني مع جيل بطاقات RTX وهو Deep Learning Super Sampling (DLSS) أو تقنية تعظيم الصورة باستخدام الذكاء الاصطناعي ، والذي يهدف إلى تحسين الأداء عن طريق أخذ عينات أقل من الدقة وتكبيرها إلى الدقة الأصلية . الجانب السلبي هنا هو تدريب الخوارزمية ورؤية ما يحتاج شحذه في لعبة معينة ، وهذا يستغرق وقتًا ، ولكن مع اطلاق الإصدار الثاني من التقنية أصبح الأمر أكثر سهولة من قبل وهو ما تحدثنا عنه أيضاً في مقال منفصل .

لما قد تهتم بالتقنية ؟!

حسناً كل ذلك كلام لا بأس به بالطبع ، ولكن يبقى السؤال الأهم بين اللاعبين هو ما الذي يجعلن كلاعب أقوم بشراء بطاقة رسومية تدعم تقنية تتبع الأشعة وأنا قد لا أجد الكثير من الألعاب التي تدعم التقنية أصلاً !! . وفي الحقيقة هذا الكلام يمكن أن نعتبره كلا واقعي وصحيح حتى بداية العام الحالي ، ولكن منذ بداية العام الحالي بدأنا نرى الألعاب الداعمة للتقنية الجديدة تزداد بشكل أكبر ، ولعل السبب الرئيسي الذي جعل الألعاب قليلة في الفترة الماضية هو عدم دعم التقنية من أي من الجهات غير NVIDIA . وهو بالطبع ما سيجعل على كاهلها دعم التقنية بمفردها ، وهو أمر قد لا يُعجب الكثير من المطورين ، وقد يُكلف الشركة بالطبع .

ولكن مع اقتراب الجيل الجديد من البطاقات الرسومية من كلا الشركتين NVIDIA و AMD ، أصبح الأمر أقرب من أي وقت مضى ، فحتى منصات الألعاب المنزلية سوف تدعم التقنية الصاعدة . وكما نعلم جميعاً ستكون هذه النقطة هي محط أنظار الجميع في الفترة القادمة ، سواء مطورين أو شركات عتاد بما فيهم Sony و Microsoft . لذلك فالداعمين هذه المرة كُثُر .

ولعلك عزيزي القارئ تتساءل ماهي الألعاب الأفضل حالياً التي تستخدم هذه التقنية الفريدة في الوقت الحالي . لذا لنأخذ جولة سريعة نستعرض فيها التقنية بشكل سريع في بعض الألعاب الداعمة لها حالياً والتي يُمكنك التمتع بها مع التقنية الجديدة ونري كيف يتأثر الأداء مع تفعيل التقنية ، لنتعرف أين نحن وما الذي يُمكن توقعه مع الأجيال القادمة من البطاقات الرسومية والمنصات المنزلية للألعاب ، وهل يمكن لهذه المنصات بشكل حقيقي توفير ما تدعيه Sony أو مايكروسوفت من ناحية قدرتها على تشغيل الألعاب على دقة [email protected] FPS مع تفعيل التقنية !!! .

لعبة Control

ان عالم لعبة Control يمتلئ بالأسطح العاكسة والمصقولة، والناعمة والشفافة، فأحداث اللعبة تدور في بيئة مكاتب عصرية تكتسب طابع الحداثة، وهذه البيئة المعقدة تفشل معها وسائل الرسم التقليدية، وكل تقنيات الانعكاسات العادية تفشل في رسمها بشكل صحيح. بدون RTX تفشل كل الأسطح العاكسة والمصقولة في عكس أغلب الموجودات حولها، وحتي مع الأشياء التي تنجح في عكسها نجد عيوب صورة كثيرة مثل اختفاء الاجسام المفاجئ وعدم اكتمال الانعكاس. عالم اللعبة المظلم والمخيف مع انعكاسات تقنية RTX يبدو أكثر رهبة، وهو ما يجعل نسخة الحاسب من اللعبة هي النسخة الأفضل بفضل التحسينات الرسومية الموجودة فيها والتي لن تجدها في المنصات الأخرى.

أما عن الأداء فهو جيد علي بطاقات RTX باستخدام تقنية الذكاء الاصطناعي DLSS، ويمكنك تشغيل اللعبة بكل الرسوم علي بطاقة RTX 2060 ودقة 1080p، أو علي بطاقة RTX 2070 Super و دقة 1440p! وفي حالة أردت التمتع بالتقنية والحصول علي أداء أفضل مع بطاقة أقل من بطاقة RTX 2060 فيمكنك مراجعة موضوعنا المخصص من هنا. كما نرى الأداء هنا مع بطاقات 2060 وما هو أعلي كافي للغاية خاصة مع تشغيل تقنية DLSS الخاصة بالذكاء الصناعي وهو ما يجعل تجربة اللعبة بكامل رسومها البهية أمراً لا يستحيل الوصول اليه، بل يمكنك ذلك مع الحصول علي سلاسة لعب ممتازة.

لعبة Battlefield V

لعبة Battlefield V كانت من أول الألعاب التي تدعم تلك التقنية دعماً حقيقياً ، لذا في حال كنت من عشاق العاب الحروب والقتال فلعبة Battlefield V ستوفر لك ذلك وما هو أكثر، فعلى الرغم من رسوميات اللعبة والمحرك الرسومي الخاص بشركة EA المميز Frostbite والذي اشتهر بالإضاءة المميزة، الا أن اضاءة RTX أضفت طابعاً خاص للرسوميات خاصة وأن اللعبة مليئة بالانعكاسات والانفجارات. التقنية في اللعبة تعكس كل الاجسام حولها بلا استثناءات ولا خدع ولا اختصارات وكيف انها تساعد اللاعب في رؤية ما خلفه من أجسام وأعداء كي يتمكن من تفادي الأذى. بل إنها تعطي اللاعب أفضلية علي خصومه جراء هذا.

يمكن القول إن Battlefield V هي السلسلة الأكثر رسوخًا التي تتبنى تقنية تتبع الأشعة الجديدة ، وقد تم عرضها مباشرة بجانب بطاقات Nvidia الجديدة في Gamescom العام الماضي مع انعكاسات للانفجارات في كل شيء من أبواب السيارات إلى مقل العيون. تم إصداره في 11 أكتوبر 2018 ، ومنذ ذلك الحين تم استخدامها مرارًا وتكرارًا كمرجع لعرض التقنية. في الوقت الحالي اللعبة تدعم أيضاً تقنية DLSS لتحصل علي أداء أفضل حتي مع تشغيل تقنية Ray Tracing مع البطاقات RTX 2060 وماهو أعلي منها علي دقة عرض 1080P أيضاً بدون خسارة الأداء بشكل يؤثر على تجربة اللعب.

لعبة Metro Exodus

ان كنت من محبي العاب ماوراء الطبيعة الممزوجة بالخيال العلمي فلعبة Metro Exodus ستوفر لك تجربة اللعب في العالم ما بعد الحرب النووية لتحاول البقاء والنجاه وبناء عالم جديد يصلح للعيش، وكما ذكرنا في مقالات عديدة سابقا فان اقوي تقنية للاضاءة حاليا هي الاضاءة الشمولية Global Illumination والاظلام الشمولية Ambient Occlusion، والألعاب العصرية كلها تستخدم كلتا التقنيتين، لكنها تستخدم تأثيرات مخفضة منهما، تنطبق فقط علي الأجسام الثابتة.  بينما تستعمل Metro التقنيات بطريقة تفاعلية من خلال تتبع الأشعة. وهذا يعني أنها تنطبق علي كل ما هو متحرك وثابت في نفس الوقت.

لطالما كانت سلسلة Metro في طليعة التكنولوجيا الرسومية الجديدة ولا يختلف اصدار Exodus عن سابقيه. تم إصدار اللعبة في منتصف شهر فبراير عام 2019 ، وقد قدمت بعض الدعم للتقنيات الأكثر شمولًا لتتبع الأشعة ray tracing في أي لعبة حتى الآن، الاضاءة ساعدت بشكل كبير على التغلب على عقبة الأماكن المظلمة في اللعبة والتي تحول بعض المشاهد الجميلة المضاءة يدويًا باستخدام الإضاءة التقليدية ، إلى الفوضى المظلمة حيث لا يمكنك رؤية أي شيء. يؤدي تمكين DLSS إلى إصلاح بعض مشكلات الأداء التي واجهناها ولكنها أدت بدورها إلى بعض الضبابية في اللعبة. يمكن للاعبين الآن الاستمتاع أيضًا بـ Two Colonels DLC الجديدة ، مع كل تأثيرات تتبع الأشعة نفسها التي تتمتع بها اللعبة الأساسية.

لعبة Call of Duty Modern Warfare

لعبة Call Of Duty Modern Warfare هي الوجه الأخر والمنافس التقليدي لسلسة العاب Battlefield كما نعلم جميعاً، لذلك نرى معها دعم للتبع الأشعة هي الأخرى هذه المرة لتنضم الي قائمة الالعاب التي تدعم احدث التقنيات الرسومية. تقنية تتبع الاشعة في Call Of Duty تأخذ مسار تحسين الظلال .. مثلها مثل لعبة Shadow of Tomb Raider، وعلي هذا فلنا ان نتوقع ان يكون لها نفس التأثير في اللعبتين، وهو ما حدث بالفعل، تستعمل لعبة Modern Warfare تقنية RTX من NVIDIA في زيادة نعومة الظلال وجعلها أكثر انسيابية واندماجا مع البيئة المحيطة ومع مستويات الاضاءة الصناعية والطبيعية.

تدعي Nvidia أن بطاقة GeForce RTX 2060 قوية بما يكفي لتشغيل لعبة Call of Duty: Modern Warfare بأقصى إعدادات ، مع تمكين تتبع الأشعة لتحصل علي أداء 60 إطارًا في الثانية مع دقة عرض 1080 بكسل. وإذا كنت تريد تجربة 1440p ، فستحتاج إلى بطاقة 2060 Super أو 2080 Ti لـ 4K. ويعود هذا الى أن تأثيرات تتبع الأشعة هنا كما أشرنا ترتكز على الظلال فقط ولا تتطرق الى باقي التفاصيل التي يمكن تفعيل التقنية فيها وذلك بسبب أن اللعبة بشكل كبير تعتمد على أنماط اللعب التعاوني والأون لاين. أما بالنسبة للأداء فبالفعل يمكننا القول أن بطاقة 2060 التقليدية ستكون كافية الى حد كبير لتفعيل كل الخيارات الرسومية والحصول علي تجربة أداء سلس وممتع.

 لعبة Shadow of the Tomb Raider

أصدرت NVIDIA تحديث RTX للعبة Shadow Of Tomb Raider لتصير بعد ذلك رابع لعبة تدعم مؤثرات تتبع الاشعة بعد Battlefield V و Metro Exodus و Quake 2. وتختص مؤثرات تتبع الاشعة في Tomb Raider بتحسين كل الظلال في اللعبة .. والوجه الاول للتحسين يتمثل في اضافة الظلال الناعمة بدلا من الظلال الحادة والتي تكون غير واقعية في اغلب المشاهد. فاشعة الشمس دوما تسقط ظلالا ناعمة بسبب تشتتها في الغلاف الجوي وبسبب اختراقها للسحب، خصوصا في اضاءة النهار الناعمة .. وكذلك الأمر في الاضاءة الداخلية في الغرف والأماكن المغلقة، فاغلب المصابيح تصدر اضاءة منتشرة Area Light تطلق الكثير من الاشعة التي تسقط ظلالاً كثيرة وناعمة، ويمكنك ملاحظة هذا في الغرفة للتي تجلس فيها، فستجد ان ظلك وظل الاشياء من حولك يكون ناعما وباهتا.

استغرق الأمر حتى مارس 2019 حتى يتم اضافة تقنية تتبع الأشعة في اللعبة ، والتي استفادت بشكل كبير من التقنية على الرغم من الأداء الذي لم يكن مثالياً في الحقيقة مقارنة بالألعاب الأخرى. ايضا تزيد مؤثرات تتبع الاشعة من عدد الظلال في كل المشاهد، فالآن كل الأجسام تسقط ظلالا علي بعضها، وبدون RTX الكثير من الأجسام يتم تجاهل اسقاط الظلال عليها للتقليل من العبئ الرسومي على المطورين وعلى البطاقات.

هل لازلنا نتعثر من ناحية الأداء !!

كما رأينا في الفقرة السابقة ، فالألعاب الداعمة للتقنية تعاني من فارق أداء كبير للغاية في حالة تفعيلها ، على الأقل هذا من ناحية الأداء بدون تفعيل تقنية DLSS ، ومع البطاقات الأقل من RTX 2080 و RTX 2080 ti وما هو في هذا المستوى من الأداء . لذلك فيمكننا الأخذ في الاعتبار أن بطاقة RTX 2080 هي المعيار الأقل لتشغيل التقنية مع الألعاب الجديدة على الدقة الطبيعية 1080p ، في حال أردنا تشغيل تقنية تتبع الأشعة في الوضع الطبيعي للحصول على مُعدل إطارات 60 إطار في الثانية .

السبب هنا في الحقيقة هو أن تقنية تعظيم الصورة بالتعلم العميق أو DLSS ، ليست متوافرة الا على بطاقات NVIDIA في الوقت الحالي ، وهو ما يعني أن بطاقات الشركة فقط هي التي تستطيع الاستفادة من التقنية ، ويعني أيضاً أنها لن تكون متوفرة مع جميع الألعاب ، بالرغم من أنها تُساعد على الحصول على ضعف مُعدلات الإطارات تقريباً مع الألعاب ، وهو ما يثمر بشكل جيد للغاية في حالة تفعيل تتبع الأشعة . ولذلك يمكننا وضع مُعادلة بسيطة للحصول على أداء جيد مع التقنية ودقة عرض 1080p بشكل متوسط لأن هناك ألعاب أقوى رسومياً بالتأكيد سوف تظهر في المستقبل (أداء بطاقة RTX 2080 + دعم تقنية DLSS 2 = [email protected] ) .

التسريبات المبشرة

ومن التسريبات المُنتشرة في الفترة الأخيرة يُمكننا القول أن الجيل القادم من البطاقات الرسومية من كلا الشركتين سوف يوفران بطاقات رسومية من الفئة المتوسطة في حدود أداء بطاقة RTX 2080 ، حيث أنه طبقاً للتسريبات التي شاركناها معكم منذ فترة ، فبطاقات RTX 3060 قد توفر أداء بطاقة RTX 2080 بل البعض يأخذه الطموح بعيداً ليقول أن أداءها يُقارع بطاقة RTX 2080 ti . ولكن دعونا نأخذ البطاقة الأقل هنا حتى لا نصطدم بواقع اليم .

لذلك فحتى يتسنى لنا الحصول على أداء مميزة مع تفعيل تقنية Ray tracing يجب أن تكون تقنيات تعظيم الصورة المدعومة بالتعلم العميق مثل تقنية DLSS أو ما قد يشبهها من المنافسين في متناول المطورين ، لتعويض النقص الحاصل في الأداء بسبب تتبع الأشعة بتقنية أُخرى كتلك . الأمر في الحقيقة يُشبه تقنية الترصيع ، فعند ظهورها للمرة الأولى كانت البطاقات الرسومية الداعمة لها نفسها لا تُقدم الأداء الأمثل مع تفعيلها ، وقد اضطُررنا للانتظار للجيل التالي لنبدأ في الحصول على أداء جيد مع التقنية ، والجيل التالي لذلك لكي يصبح تأثير تفعيل التقنية أمراً أقل حدة على المعالج الرسومي .

هل يمكننا القول اذاً أن عام 2020 هو العام الذي ستزدهر فيه تقنية تتبع الأشعة Ray tracing وتصبح فيه ضرورية !!

حسناً مما سبق يمكننا أن نقول أن الجيل القادم اذاً من البطاقات الرسومية والمنصات المنزلية سيوفر الأداء المطلوب مع تفعيل تقنية تتبع الأشعة في حال كنا سنعمل على دقة عرض 1080p . لذا فلماذا يقول المطورون والمتحدثون الاعلاميون عن أن منصات الألعاب المنزلية ستدعم دقة عرض 4k بمعدل إطارات 60 إطار مع تقنية تتبع الأشعة !! ، السبب بسيط وهو الدعاية ، فحتى بطاقات الجيل القادم من NVIDIA و AMD الأعتى والأعلى سعراً لا أظنها قد تقترب حتى من ذلك ، هذا في حال كنا نتكلم عن مشاهد كثيفة رسومياً من هذه الناحية . لكن في حال كانت المشاهد طبيعية بدون تتبع أشعة مع التركيز على إظهار التقنية في الأماكن الضيقة أو الغير مفتوحة فسيكون الأداء أفضل ، أو حتى أن تكون اللعبة داعمة لمجال واحد فقط من تطبيقات التقنية التي ذكرناها في الأعلى .

هناك العديد من الحيل والأساليب التي يلجأ لها المطورون في الحالات الشبيهة ، لكي يحصلون على جزء مما تم الإفصاح عنه على الأقل . وعلى كل حال نحن نقترب كثيراً من منتصف الربع الثالث من العام الحالي ، حيث يُتوقع أن يتم الكشف عن السلاسل الجديدة من البطاقات الرسومية في شهر أغسطس القادم ، أي بعد شهر من الأن .

وأياً كان ما سيُفصح عنه الجيل الجديد من البطاقات الرسومية ومنصات الألعاب المنزلية من ناحية الأداء مع تقنية تتبع الأشعة ، فلازلت أعتقد أننا لم نُغادر بعد حقبة [email protected] مع تفعيل تقنية تتبع الأشعة Ray tracing . على الأقل مع البطاقات التقليدية المتداولة من الفئة المتوسطة ، وهو ما يعني أننا قد نرى ما نحلم به وهو [email protected] RT on مع الجيل القادم في حال كنا مُتفائلين للغاية . هذا ان لم تفاجأنا AMD هي الأُخرى بتقنية تعظيم للصورة بالتعلم العميق ، وهو ما سيعجّل بالفرج القريب .