A sugárkövetés évek óta biztosítható a játékokban, méghozzá szabványos formában. Erre először a DirectX Ray Tracing adta meg a lehetőséget, amelynek 1.0-s verziója a 2018 októberében vált publikussá, majd nem sokkal később követte ezt az 1.1-es verzió, a 2020 májusában. A DirectX 12 alternatívájának tartott, szintén elterjedt explicit API-nak számító Vulkan is nagyon hasonló lehetőségeket biztosít, így bármelyikre is építkezik egy program, nagyjából ugyanazok a technikák valósíthatók meg.
Az implementációt tekintve többféle sugárkövetést különböztethetünk meg, pontosabban ennek vannak altípusai. Az egyik ilyen az úgynevezett path tracing, ami a hagyományosabb formához viszonyítva annyiban kínál többet, hogy a fény és az adott felület kölcsönhatásának módját több szempontból is figyelembe veszi, így a végeredményt tekintve valósághűbb lesz a képi hatás. Sajnos ennek elég jelentős teljesítményvesztés az ára, így a klasszikus képszámítási modell mellett, amikor minden egyes pixelt valóban kiszámol a GPU, ez egy nagyon nehezen alkalmazható technika.
Ezért alkalmazza az NVIDIA a DLSS 4-et, amely felskálázó és képgeneráló rendszer is egyben – köszönhetően a mesterséges intelligenciának. Előbbi alacsonyabb felbontásban számolja ki az adott képkockát, majd azt a kiválasztott módnak megfelelően felskálázza a célfelbontásra, míg utóbbi két valóban kiszámolt képkocka közé – a beállításoktól függően – egy, kettő vagy három szimulált képkockát generál. A path tracing egyre több játékban támogatott, és két eléggé friss cím is van köztük: a DOOM: The Dark Ages, illetve az FBC: Firebreak.
A DOOM: The Dark Ages alapértelmezetten aktív, sugárkövetéssel dolgozó globális illuminációt kínál, és a path tracing mód ezt egészíti ki opcionálisan. Ebben a beállításban a nap, a hold és a pokoli égbolt fénye többszörösen visszaverődik, így részletesebben világítja meg a játék elemeit. Ez a visszaverődő fény a nem játékos karakterekre és az ellenségekre is vetülhet, amitől minden élethűbben néz ki, a fény pedig valósághűbben reagál a környezetre. Bizonyos fényt kibocsátó elemek is élethűbben világítják meg a környező részleteket, és dinamikusan fényt vetnek a folyosókra is, ahogy a fény visszaverődik a csillogó, tükröződő felületekről.
Balra path tracing OFF, jobbra ON (forrás: NVIDIA) [+]
Az FBC: Firebreak path tracing módja full ray tracing néven fut, de a név ne tévesszen meg senkit. Az implementált technika beállítástól függően egy vagy három visszaverődésig számol, a globális illuminációt pedig az utolsó találatra alkalmazza. Ezen túlmenően direkt és indirekt illumináció is van visszaverődésekkel, és ezek minőségét a beállított grafikai szintek határozzák meg.
Balra path tracing OFF, jobbra ON (forrás: NVIDIA) [+]
A teljesítményt tekintve a path tracing a DOOM: The Dark Ages című játékban kifejezetten megterhelő. Egy GeForce RTX 5090 4K-s felbontásban, teljes részletesség mellett másodpercenként 36,9 képkockát tud biztosítani átlagban, míg path tracing nélkül 80-90 képkocka/másodperc közötti tempót tudna az említett VGA.
Ezért fontos, hogy a valóban kiszámolt tartalom mellett generált is legyen, mert nincs elég számítási teljesítmény a mai hardverekben, hogy ezek nélkül jó sebességgel futtatható legyen a path tracing. A DLSS 4 főleg a képgenerálásból szerzi a legtöbb előnyt, és 4x MFG, azaz multi frame generation mellett a rendszer megpróbálja két valóban számolt képkocka között összerakni, hogy további három generált képkockára mi kerülne, ha valóban megtörténne a számítás. Ennek előnyeit az alábbi diagramok szemléltetik.
Ahogy a számok is mutatják, a gyorsulás jelentős, és ez különösen a kisebb teljesítményű GPU-k esetében fontos, hiszen itt a DLSS nélkül már a játszhatóság határán mozog a megjelenítés sebessége és a késleltetés mértéke is.
Ugyanez fokozottan igaz a notebookokra, ahol még a melegedéssel és a fogyasztási korláttal is számolni kell:
Tehát ahogy a diagramokon is látható, a DLSS 4 és a hozzá kapcsolódó új megoldásoknak komoly szerepük lehet abban, hogy a sugárkövetés ne csak egy érdekes, de a játszhatóságot negatívan befolyásoló kapcsoló legyen, hanem egy, a képvilágot sokkal élethűbbé tévő és egyben jól használható extra.
