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O que é Ray Tracing e como ele funciona nos jogos

Ray-Tracing-2023

Você certamente já ouviu falar na tecnologia Ray Tracing. Presente em grande parte dos jogos de nova geração, essa técnica ajuda a cria um ambiente mais imersivo e bonito nos jogos de videogame. Agora, você sabe como tudo funciona na prática?

O que é o Ray Tracing

Ray tracing é uma técnica de renderização de imagens que simula a forma como a luz se comporta no mundo real, permitindo a criação de imagens mais realistas e imersivas. Essa técnica tem sido utilizada em diversos campos, como na criação de filmes de animação e efeitos visuais, e cada vez mais está sendo criada aos jogos eletrônicos para criar experiências mais imersivas e realistas.

Em termos simples, o ray tracing funciona criando raios de luz virtuais que são lançados a partir de uma fonte de luz, como uma lâmpada ou o sol, e que interagem com objetos e superfícies virtuais dentro de um ambiente 3D. Esses raios de luz podem ser refletidos, refratados ou absorvidos pelas superfícies dos objetos, criando sombras, reflexos e outros efeitos de iluminação que imitam o comportamento da luz no mundo real.

O processo de ray tracing envolve três etapas principais: lançamento de raios, interseção de raios e análise de iluminação. O primeiro passo é o lançamento de raios a partir de uma ou mais fontes de luz. Cada raio de luz é então rastreado a partir da fonte encontrando a superfície de um objeto, o que é conhecido como interseção de raios.

Uma vez que um raio de luz atinge um objeto, o próximo passo é calcular a cor da superfície naquele ponto específico, levando em conta as características da luz que incidem sobre ele. Isso inclui a cor, intensidade e direção da luz, bem como as propriedades do próprio objeto, como sua cor e textura. O resultado desse analisado é a iluminação daquele ponto, que pode então ser usado para calcular a cor e o brilho dos pixels na imagem final.

Ray Tracing nos jogos eletrônicos

No contexto dos jogos eletrônicos, o ray tracing é particularmente útil para criar efeitos realistas de iluminação, sombras, reflexos e transparência em ambientes virtuais. Isso pode melhorar significativamente a aparência e a sensação dos jogos, proporcionando uma experiência mais imersiva e envolvente para os jogadores.

Por exemplo, com o ray tracing é possível criar sombras suaves e precisas, que mudam de forma e tamanho de acordo com a posição da fonte de luz e a geometria do ambiente. Também é possível criar reflexos realistas em superfícies espelhadas, como janelas ou poças d’água, que refletem objetos e luzes do ambiente de forma precisa. Além disso, o ray tracing permite também simular o efeito de materiais transparentes, como vidro ou água, com precisão, criando efeitos de refração e difração que são impossíveis de serem alcançados com técnicas tradicionais de renderização.

Embora a técnica de ray tracing exija muito mais poder de processamento do que outras técnicas de renderização, como o rasterização, a crescente capacidade de processamento dos sistemas de jogos e evolução de tecnologias como a NVIDIA RTX estão tornando o uso do ray tracing cada vez mais viável nos jogos eletrônicos.

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