صنعت بازی از همان روزهای اولیه خود، پیشگام فناوری بوده و انتظارات را در زمینههایی مانند کامپیوترهای دستی، ارتباطات آنلاین و البته گرافیک، بالا برده است. در هفت سال گذشته، فناوری رهگیری پرتو (Ray Tracing) یکی از مرزهای پیشرفته گرافیکی بوده است. اما با وجود اینکه کارتهای گرافیک مجهز به این فناوری در کنسولها، کامپیوترها و حتی دستگاههای دستی در حال گسترش هستند، بسیاری از بازیکنان همچنان نسبت به آن تردید دارند. دلیل این موضوع چیست؟
پاسخ به این پرسش پیچیده است و نیازمند بررسی عوامل متعددی است، از جمله:
استانداردهای توسعه بازی که استفاده ضعیف یا تقریباً نامرئی از رهگیری پرتو دارند.
این واقعیت که رهگیری پرتو هنوز یک فناوری نوپا است.
تغییر در عادات و ترجیحات بازیکنان.
زمانبندی معرفی کارتهای گرافیک مجهز به رهگیری پرتو با توجه به تغییرات اقتصادی.
رهگیری پرتو یکی از قدیمیترین فناوریها در گرافیک کامپیوتری از پیش رندرشده است، اما در گرافیک کامپیوتری «لحظهای» (Real-time) هنوز در ابتدای راه است. رهگیری پرتو لحظهای از شبیهسازی پرتاب نور برای روشنکردن و رندر کردن صحنههای بازی استفاده میکند. این کار امکان رندر دقیق نور و سایهها و بازتابهای باجزئیات را فراهم میکند که پیش از این نیازمند کار زیادی از سوی هنرمندان بود. در ادامه نگاهی به عملکرد رهگیری پرتو در صنعت بازی تاکنون خواهیم داشت.
آیا کارتهای گرافیک رهگیری پرتو فراگیر شدهاند؟
ابتدا بیایید ببینیم که کارتهای گرافیک رهگیری پرتو در دنیای واقعی کجا پیدا میشوند. اگر بازیکنان به سختافزار مجهز به این فناوری دسترسی نداشته باشند، ناشران و توسعهدهندگان علاقهای به گنجاندن این ویژگیها در بازیهای خود نخواهند داشت.
هر کسی که کنسول پلیاستیشن ۵ یا ایکسباکس سری X|S دارد، به نوعی از فناوری رهگیری پرتو دسترسی دارد. آمار اخیر نشان میدهد که حداقل ۹۵ میلیون از این کنسولها در سراسر جهان فروخته شدهاند (پلیاستیشن ۵ نزدیک به ۸۰ میلیون دستگاه فروخته است، و تخمینها نشان میدهد که فروش PS5 بین ۲ تا ۵ برابر بیشتر از کنسولهای ایکسباکس است). کنسول نینتندو سوییچ ۲ نیز قادر به اجرای رهگیری پرتو است، هرچند با ظرفیتی بسیار محدودتر از حتی ایکسباکس سری اس. این موضوع پایگاه نصب جدید و رو به رشدی را به کل آمار اضافه میکند.
علاوه بر این، کامپیوترها و لپتاپهای گیمینگ زیادی در بازار وجود دارند، و همچنین دستگاههای بازی دستی. زیرمجموعهای از این دستگاهها که استیم (Steam) را اجرا میکنند، به لطف «نظرسنجی سختافزاری استیم» (Steam Hardware Survey) آمار اضافهای ارائه میدهند که نشان میدهد حدود ۳۰ درصد از کاربران پاسخدهنده، کارتهای گرافیک مجهز به رهگیری پرتو دارند.
این آمار به این معنی است که تعداد زیادی کنسول و کامپیوتر وجود دارد که قادر به اجرای رهگیری پرتو هستند. این فناوری همچنان یک فناوری پرمخاطب و در حال تکامل سریع است، اما دیگر یک فناوری خاص محسوب نمیشود که فقط در دسترس تعداد کمی از کاربران حرفهای باشد.
آیا بازیها با در نظر گرفتن رهگیری پرتو طراحی میشوند؟
نمونههای عالی زیادی از استفاده از رهگیری پرتو در بازیها وجود دارد که نشان میدهند چگونه یک بازی میتواند به طور قابل توجهی از سختافزار استفاده کند، چه از ابتدا برای آن طراحی شده باشد و چه بعداً به آن اضافه شده باشد. یکی از اولین نمونهها، پیادهسازی اختیاری RTX در بازی ماینکرافت (Minecraft) بود که اکنون بیشتر توسط مادها (Mods) مانند BetterRTX ادامه یافته است. ماینکرافت به لطف هندسه ساده و ماهیت پویا خود به خوبی با این فناوری سازگار شد. نورپردازی با رهگیری پرتو ظاهر ماینکرافت را به کلی تغییر میدهد؛ اگر در زیر زمین و بدون نور باشید، محیط اطراف کاملاً تاریک است، در حالی که جنگلها به مکانهایی پویا و زنده تبدیل میشوند.
هنگامی که با نیکلاس لوپز، کارگردان فنی بازی اساسینز کرید شدوز (Assassin’s Creed Shadows)، مصاحبه شد، او نشان داد که چگونه رهگیری پرتو توسعه را تسریع میکند و ویژگیهای مهمی را اضافه میکند که بازیکنان میتوانند آن را ببینند. به عنوان مثال، نورپردازی پویا در شدوز به تیم توسعه کمک کرد تا چهار فصل متمایز و انواع شرایط آب و هوایی را در بازی فعال کنند، بدون اینکه نیاز به طراحی مجدد کل دنیا باشد. این امر باعث شد بازیکنان یک بازی بسیار متنوعتر داشته باشند و توسعهدهندگان نیز تلاش خود را به ساخت یک دنیای بازی جذابتر اختصاص دهند.
برخی بازیهای دیگر از این فناوری استفادههای سادهتر (به این معنی که به راحتی قابل تشخیص هستند، اما نحوه بازی شما را تغییر نمیدهند) اما مؤثری میکنند. نمونههایی از این موارد عبارتاند از بازیهای مرد عنکبوتی (Spider-Man) و بازی کنترل (Control) از استودیوی رمدی (Remedy)، که هر دو دارای صفحات بزرگ و صاف شیشهای هستند. تنها کاری که باید انجام دهید این است که از کنار، از درون، یا از روی یک صفحه شیشه عبور کنید تا یک بازتاب دقیق را ببینید که ظاهر میشود و از بین میرود. این کار پیش از در دسترس قرار گرفتن رهگیری پرتو لحظهای، بدون ترفندهای هوشمندانه غیرممکن بود. یکی دیگر از بازیهای رمدی، آلن ویک ۲ (Alan Wake 2)، از رهگیری پرتو برای بازتاب پویا نور در صحنههای تاریک و پر از شاخ و برگ که با چراغ قوه روشن میشوند، استفاده میکند. هم پرتو چراغ قوه و هم شاخ و برگی که پرتو از آن منعکس میشود در حرکت هستند، که این امر رهگیری پرتو را به راهحلی تبدیل میکند که واقعگرایی صحنه را بهبود میبخشد و حجم کار توسعهدهنده را کاهش میدهد.
برخی از بازیها مانند ایندیانا جونز و دِ گریت سیرکل (Indiana Jones and the Great Circle) و دوم: عصر تاریک (Doom: The Dark Ages)، برای گنجاندن مقدار مشخصی از رهگیری پرتو ساخته شدهاند و سختافزار رهگیری پرتو برای اجرای آنها روی کامپیوتر الزامی است.
با این حال، بسیاری از بازیهای دیگر از این فناوری به خوبی استفاده نمیکنند. در بسیاری از بازیها، به خصوص بازیهای AAA، قطعات متحرک زیادی وجود ندارد. بازیهای خطی، مانند کمپینهای شوتر اول شخص، کم و بیش شبیه یک شهربازی هستند که منتظرند شما انیمیشنها و واکنشهای دشمنان را در یک دنیای ثابت فعال کنید. بازیهای جهانباز فرکانس بالاتری از اشیای متحرک پویا دارند، اما محیطهای آنها همچنان عمدتاً ثابت هستند، و حتی چرخههای شبانهروز آنها نیز از پیچیدگیهایی مانند تغییرات فصلی و نوسانات آب و هوایی عاری است.
دنیایی وجود دارد که در آن رهگیری پرتو میتواند به یک شوتر چندنفره سرگرمکننده واقعی اضافه کند، مثلاً استفاده از بازتاب و سایه برای کمک به شما در پیدا کردن یا پنهان شدن از دشمنان. اما در حال حاضر، این نوع شوترها به خوبی با رهگیری پرتو سازگار نیستند، زیرا این فناوری روی عملکرد تأثیر میگذارد اما اگر به جزئیات خیره نشوید، فایده بصری کمی دارد. سایهها کمی واضحتر و دقیقتر خواهند بود و اشیای بازتابدهنده بازتابهای دقیقتری را نشان میدهند، اما بسیاری از بازیکنان بیشتر علاقهمند به اجرای روان بازی هستند تا لذت بردن از این تفاوتهای ظاهری.
این بدان معناست که در بسیاری از این بازیها، تشخیص اثرات رهگیری پرتو نیازمند بررسی فعال از سوی بازیکن است. این ویژگی تقریباً نامرئی است. از طرف دیگر، صرف وجود این فناوری میتواند ضربه بزرگی به عملکرد یک بازی بزند، تنها برای اینکه چیزی مانند حصارها کمی «حصارتر» به نظر برسند. اگر اینها نوع بازیهایی هستند که شما انجام میدهید، جای تعجب نیست که رهگیری پرتو یک معامله نامناسب به نظر برسد. بازیهای چندنفره رقابتی مانند کال آو دیوتی (Call of Duty)، دوتا ۲ (Dota 2) و فورتنایت (Fortnite) محبوبترین بازیهای کامپیوتری در حال حاضر هستند، و بسیاری از بازیکنان ترجیح میدهند تنظیمات گرافیکی را پایین بیاورند تا نرخ فریم بالاتری داشته باشند. همچنین نباید فراموش کرد که بخش بزرگی از بازیکنان به بازیهای مستقل کوچکتر علاقه دارند تا بازیهای بزرگتر و پیچیدهتر، که برای بسیاری از آنها قدرت کارت گرافیک، چه رسد به قابلیت رهگیری پرتو، یک عامل مهم نیست.
رهگیری پرتو هنوز به بلوغ نرسیده است (و بازیکنان متوجه آن هستند)
همانطور که قبلاً ذکر شد، رهگیری پرتو لحظهای هنوز یک فناوری نسبتاً نوپا است، و تا زمانی که راهحلهای میانبر و سختافزار تخصصی برای کاهش بار محاسباتی سنگین آن در دسترس نبود، دستیابی به آن دور از دسترس بود. رهگیری پرتو که امروزه در کارتهای گرافیک داریم، همچنان از نظر محاسباتی بسیار پرهزینه است و به قدری به پاکسازی بصری نیاز دارد (رهگیری پرتو لحظهای بسیار نویز دارد) که برای خوب به نظر رسیدن، به فناوریهای ارتقاء مقیاس (Upscaling) مانند DLSS انویدیا و FSR ایامدی نیاز دارد.
بنابراین، هنوز فضای زیادی برای رشد در هر دو زمینه افزایش ظرفیت سختافزار رهگیری پرتو و بهینهسازی الگوریتمهای آن وجود دارد. برای هر بازی که با ویژگیهای رهگیری پرتو منتشر میشود، مقایسههای عملکردی در مکانهایی مانند ردیت (Reddit) و یوتیوب ظاهر میشوند و این مقایسهها همیشه به ضربه عملکردی ناشی از فعال کردن رهگیری پرتو اشاره میکنند. برای بسیاری از بازیکنان، این موضوع آن را به یک فناوری «منتظر بمان و ببین» تبدیل میکند، یک کنجکاوی و نه چیز دیگر، تا زمانی که به بلوغ برسد.
علاوه بر این، این واقعیت که این فناوری تقریباً به ارتقاء مقیاس نیاز دارد، میتواند برای برخی از بازیکنان جذاب نباشد. پیدا کردن افرادی که در بخش نظرات ویدیوهای مربوط به رهگیری پرتو و DLSS استدلال میکنند که ارتقاء مقیاس یک تصویر یک تقلب است و یک تصویر باید رندر پیکسل به پیکسل از تصویر اصلی باشد، کار دشواری نیست. این امر به ویژه در کنسولها مشهود است. به جای تغییر دادن تعداد زیادی از تنظیمات کوچک برای بهینهسازی عملکرد، به بازیکنان یک انتخاب ساده داده میشود: کیفیت یا عملکرد — یک تصویر با کیفیت بالاتر و اغلب وضوح پایینتر، یا یک تصویر واضح با نرخ فریم بالاتر و پایدارتر. این ویژگی قبل از رهگیری پرتو وجود داشت اما به طور کلی روشی است که توسعهدهندگان برای پشتیبانی از این فناوری در کنسولها از آن استفاده میکنند.
قوت مداوم نینتندو سوییچ و بازار رو به رشد کامپیوترهای بازی دستی نیز بر این برداشت تأثیر میگذارد؛ طرفداران دستگاههای دستی بازیهایی میخواهند که بتوانند روی دستگاههایشان اجرا شوند و بنابراین ویژگیهایی که میتوانند بازی را غیرقابل اجرا کنند، نمیخواهند. در حالی که نینتندو سوییچ ۲ و برخی از کامپیوترهای بازی دستی قادر به اجرای رهگیری پرتو هستند، باید دید که این ویژگیها تا چه حد در دستگاههایی که کاربران به عمر باتری اهمیت میدهند، استفاده خواهند شد.
زمانبندی بد
ما همچنین نمیتوانیم اثرات اقتصادی بر در دسترس بودن و برداشت از رهگیری پرتو را دست کم بگیریم. قیمت کارتهای گرافیک در طول هفت سال گذشته به هیچ وجه پایدار نبوده است. اولین افزایش قیمت همزمان با (هرچند نه به دلیل) کارتهای رهگیری پرتو اتفاق افتاد؛ کارتهای سری RTX 2000 انویدیا در سهماهه سوم سال ۲۰۱۸، در حالی که رونق رمزارزها تازه داشت فروکش میکرد، منتشر شدند، که باعث افزایش قیمت کارتهای گرافیک شد. اوضاع بین سالهای ۲۰۱۹ و ۲۰۲۰ تثبیت شد، اما دوره دیگری از بیثباتی با همهگیری کووید-۱۹ آغاز شد.
دور جدیدی از کارتهای گرافیک، افزایش پذیرش سازمانی رمزارزها، محدودیتهای زنجیره تأمین، و افزایش تقاضا ناشی از بهروزرسانی کامپیوترها در دوران همهگیری، همگی به افزایش قیمت برای بار دوم در سال ۲۰۲۰ کمک کردند. اکنون که به عصر جدیدی از افزایش قیمتها نزدیک میشویم، افزایش قیمت دیگری تقریباً اجتنابناپذیر است و قیمت کارتهای گرافیک تحت تأثیر در دسترس بودن و هزینه تولید قرار خواهند گرفت.
علاوه بر این، تورم به طور کلی باعث افزایش هزینه همه چیز در این دوره شده است، و قیمت کارتهای رده بالا نیز جزو این افزایشها هستند. این بدان معناست که در مرز پیشرفت سختافزارهای بازی باقی ماندن روز به روز دشوارتر میشود، که برخی از جذابترین ویژگیهای بازیها را برای بسیاری از بازیکنان دور از دسترس قرار میدهد.
ویژگی جدید کارت گرافیک قفلگشایی شد
رهگیری پرتو (و همراه همیشگی آن، راهحلهای ارتقاء مقیاس مانند DLSS) اولین ویژگی گرافیکی جدیدی نیست که به طور خاص انویدیا به بازار عرضه کرده است. در سال ۲۰۰۱، انویدیا کارت گرافیک GeForce 3 را معرفی کرد که اولین کارتی بود که از فناوری «شیدرز» (Shaders) استفاده میکرد. شیدرز یک بخش جداییناپذیر از رندرینگ گرافیک لحظهای هستند و به رندرینگ اکثریت قریب به اتفاق بازیها به روشهای مختلف کمک میکنند. انویدیا میخواهد این موفقیت را با رهگیری پرتو و ارتقاء مقیاس تکرار کند و آنها را به قدری رایج کند که توسعهدهندگان بازی بخواهند از آنها در هر چه بیشتر بازیها استفاده کنند.
رهگیری پرتو قرار نیست از بین برود، اما هنوز چند مانع در تمام سطوح برای غلبه بر آنها دارد. اول از همه، توسعه بازی باید تغییر کند. بازیهایی مانند اساسینز کرید شدوز راههای جدید و مفیدی برای پیادهسازی آن پیدا میکنند و توسعهدهندگان در حال یادگیری گنجاندن آن در فرآیند طراحی بازی هستند، اما حتی پس از هفت سال، هنوز در ابتدای راه هستیم.
همچنین، کارتهایی که قادر به مدیریت رهگیری پرتو قابل توجهی هستند نیز باید گسترش یابند. بسیاری از بازیکنان کامپیوتری سختافزار مجهز به رهگیری پرتو دارند، اما این به هیچ وجه همه آنها نیستند. کارتهای RTX انویدیا ممکن است حدود ۳۰ درصد از کاربران نظرسنجی استیم را تشکیل دهند، اما رایجترین کارت در میان این کاربران RTX 3060 است که اکنون پنج سال قدمت دارد. این امر توسط هزینههای رو به افزایش سختافزار کامپیوتر، به ویژه کارتهای گرافیک، و در نتیجه کند شدن بهروزرسانیها که با آن همراه است، مانع ایجاد میکند.
ما به نقطهای نزدیک میشویم که نفوذ کارتهای گرافیک مجهز به رهگیری پرتو در حال رسیدن به یک نقطه بحرانی است، اما هنوز کاملاً به آنجا نرسیدهایم. با پیشرفت توسعه بازی و با توانایی مردم برای بهروزرسانی سختافزار خود، رهگیری پرتو به یک ویژگی ضروری و به ویژگیای تبدیل خواهد شد که تفاوت قابل توجهی برای بازیکنان ایجاد میکند. تا آن زمان، بازیکنان همچنان نسبت به رهگیری پرتو در بازیهای ویدیویی محتاط خواهند بود.
نظرات کاربران