禁輸措置は今日、バトルフィールド5の美しい新しいロッテルダムマップのビデオキャプチャで持ち上げられます。これは、RTXでレンダリングされたときにさらに良く見えます。 RTX対応バージョンのゲームを実践し、責任者のグラフィックエンジニアと直接話をする機会がありました。レイトレースはどのように機能しますか？その制限は何ですか？また、RTXタイトルを取り巻くこのようなホットなトピックで、将来の最適化とさらなる機能に関するDICEの計画は何ですか？
パフォーマンスは、特にRTXに関して顕微鏡下にあります墓侵入者の影、私たちがプレイした舞台裏のデモに顕著なフレームレートの問題がありました。しかし、私たちが理解しなければならないことは、RTX開発の初期の時代であるということです。 Nvidiaは今年初めにTitan Vハードウェアを使用して開発者をシードしましたが、これには特定の光線トレースの加速がありません。カードは実際のRTXパフォーマンスに近いものを提供するために並行して使用できますが、最終的なラインは次のとおりです。ダイスは最終的なハードウェアでわずか2週間でした。要するに、開発者は確信していませんでしたどれの彼らが働いていたRTXデバイス。そして、私たちが発見するように、すでに印象的なショーを最適化するために立ち上げる前にやるべきことがまだたくさんあります。
デモにあるレイトレースは、Battlefield 5の鏡面反射をレンダリングするために使用されます - 標準のキューブマップや画面空間反射などの「偽の」ラスター化近似を置き換えます。レイトレースは、エリアライト、太陽、空の照明など、世界の他の照明源と完全に並んでいます。 RTリフレクションが異なってやることをより良くすることを感じるために、それが置き換えるシステムの制限を指摘するのは良いことです。
スクリーンスペースの反射はまさにそれです - レンダリングされたシーンは反射情報に使用され、これにより大きな制限が生じます。画面上に閉塞したものは（たとえば、ビュー武器によって）反映することはできません。また、実際に画面上ではない世界の画像もできません。画面スペースの反射が機能しない場合、ゲームはキューブマップリフレクションに戻ります。キューブマップは、ゲームの世界の低解像度で物理的に間違った静的なキャプチャであり、反射が必要な時点からではありません。ほとんどのゲームと同様に、Battlefield 5のスクリーンスペースの反射は、ガラスのような透明な表面には適用されません。たとえば、水のような透明なものに適用されている場合、追加のパスと追加の作業が必要であり、すでに説明した同じエラーと制限があります。
その上にさらに忠実な問題があります。パフォーマンスを節約するために、Battlefield 5のスクリーンスペースの反射は半分の解像度で実行され、画面空間の反射を持つためにどのオブジェクトがテストされているかについて、意図的に保守的なカットオフがあります。これは粗さが遮断されていると呼ばれるため、特定の粗さのオブジェクトは、技術的に少し反射していても、画面空間の反射を得ることから切り取られます。これは、パフォーマンスと視覚的な目的のために行われます。なぜなら、それらに現れる反射は、とにかくその制限のためにバグのような外観を持っている可能性があるからです。
要するに、戦場5それなしRTは、多くのゲームで一般的に見られるテクニックを使用しています。全体的には強力な実装ですが、独自のパフォーマンスコストがないわけではありません（画面空間の反射はで無効になります戦場1たとえば、コンソールなど）。 RTXを有効にすることで、根本的に改善されたものを見ています。正しいプレゼンテーション。反射は全解像度であり、保守的でない粗さのカットオフを持っているため、画面上でより多くのオブジェクトに適用され、それらの表面が「グラウンドトゥルース」リアリズムに近づきます。
キューブマップや凍傷のデフォルトのSSRとは異なり、レイトレースリフレクションは、光と表面の陰影の多くの現実を尊重します。これにより、材料は実際の生活に近づきます。RT反射は、表面のタイプと粗さに基づいて多かれ少なかれ明確に見え、適切かつ現実的に伸びています。この可変光沢とストレッチは、反射自体の間にいくつかの興味深い視覚的な違いにつながります。興味深いテストは、窓に反映されている自分を見てから、光沢のある車で同じことを試して、プレイヤーのキャラクターの外観がさまざまな表面に鋳造される方法を確認することです。車の場所に直接配置されたリアルタイムで更新されるキューブマップでさえ（多くのレーシングゲームで見られるように）正確には見えません。
したがって、ゲームプレイアプリケーションの観点から、ミラーなどのオブジェクトに最終的に自分の反射を見ることができ、SSRとは異なり、レイトレースの反射を備えたオブジェクトも画面外に表示されます。興味深いことに、あなたできる今すぐコーナーの周りを見てください。また、Battlefield 5には真のファーストパーソンシステム（一人称モデルと第三者モデルが同じ）はありませんが、反射はあなたのビューポイントに並んでいるように、あなたのサードパーソンモデルをキャプチャすることに成功しています。彼らはRTの不透明なパスでこれを行っているので、あなたはどこでもあなたのキャラクターの反射を見ることができます。技術的には、あなた自身やライフルの範囲内であなた自身や他の第三者のキャラクターモデルを照準に持ち込むことができます。はい、レイトレースを使用すると、ステルスキルのためにプレイヤーがあなたの後ろに忍び寄るのを見ることができます。
実際の光の動作に対してより身体的に正確であることに加えて、Battlefield 5のRT反射は、火災や煙のアルファ透明性など、CPU粒子の正確な反射も示しており、SSRとは異なり、不連続性のない適切な深さでも反映されます。繰り返しますが、これはゲームプレイを支援できます。たとえば、画面外で発生する爆発は、RTリフレクションを介してプレイヤーが拾うことができます。多くのグラフィックの最適化は、画面上のものをレンダリングするだけに基づいているため、ここには追加のパフォーマンスの影響があります。基本レベルでは、ドローコールカウントの増加 - リフレクションの環境の詳細を処理する必要があります。たとえば、RTモード以外でculされるだけです。反映する潜在的な詳細の量だけが明らかな課題をもたらします。
パフォーマンスを節約するために、Battlefield 5のRay Tracingの実装には、開発上で変化したいくつかのトリックと最適化があり、リリースまで変化し続けるでしょう。キャプチャイベントで、これらの最適化のいくつかに気付き、サイコロエンジニアと直接話し合いました。開発中、DICEのチームは、Ray TracingのハードウェアアクセラレーションコアがないTitan Vカードでゲームを開発していたため、一般的にはるかに低いフレームレートで開発されており、パフォーマンスを維持するための最適化スキームを利用しています。ハードウェアアクセラレーションを備えたチューリングGPUははるかに強力ですが、RTXハードウェアの出荷のパフォーマンスには不要であっても、これらのより保守的な設定がデフォルトで表示されていました。
このページのビデオに見られるこのデモの設定は、GPUに構築された不透明なシーンのより低い忠実度バージョンを使用して、光線を撮影するために使用します。このシーンは、境界ボリューム階層またはBVHと呼ばれます。ビデオで見ているものは、LOD 1ジオメトリの周りに構築されたゲームの反射を示しています。 .iniの調整が見られ、トップデテールLOD 0ジオメトリ（ビデオにあります）でスワップして、パフォーマンスを追加することなく改善された反射を生成しました。それ最終ゲームで見る品質。
もちろん、1080p解像度で一貫した60fpsパフォーマンスを確保するために実装される他の多くの興味深いトリックと最適化があります。光線を連続的に跳ね返す代わりに、反射からの2番目の反射光線 - 反射の反射は、もしそうなら - はBVHに投げ返されません。代わりに、レイは、標準のプレゼンテーションのために、ゲームレベルの周りにすでに散らばっている事前にレンダリングされたキューブマップに戻ります。これは、反射内の反射 - 鏡に見られるキャラクターヘルメットの反射など、標準キューブマップリフレクションのより正確なバージョンであることを意味します。
サイコロは、それが撃つ光線のいくつかの優れた品質を得ていますが、レイトレースのフィルタリングされていない結果は依然として騒々しく不完全です。その騒音をきれいにするために、それ以降の別の空間フィルターとともに、カスタムの時間フィルターが使用され、反射が壊れないようにして、粗いフィルターのない結果に変わります。興味深いことに、これは、サイコロが現在、NvidiaテンソルコアまたはAIトレーニングを受けたデオノイズフィルターを使用していないことを意味し、レイトレースの反射をクリーンアップしています。それでも、脱色は一般的に驚くほど機能し、RTの反射は標準的なゲームのキューブマップや画面空間の反射よりも劇的に明確で、より時間的に安定して正確です。現在、除去が不完全である唯一の領域は、特定の光沢の透明な表面にあり、目に見えて粒子が粗く見えることがわかります。
最適化はたくさんありますが、このようなレイトレースは、専用のハードウェア加速であっても、計算の観点から非常に高価であるという事実が残っています。現在のRTX実装は、RTX 2080 TIで1080p60を超えるように設計されています。デモステーションは、接続された高リフレッシュレートディスプレイの1080p解像度までロックされていましたが、内部スカラーにより、1440pおよび4K解像度をシミュレートできました。前者では、40〜50fpsのエリアでフレームレートを目撃しましたが、4Kは30の領土に沈没しました。後でサイコロとチャットすると、4KとRTXが有効になってゲームがまったく実行されていたことに驚きがありました。実装と最終的なハードウェアは本当に初期の時代です。そのため、開発者でさえ、物事がどれだけプッシュできるかについて完全にはわかりません。
今のところ、RTX 2080 TIがターゲットである場合、RTX 2070とRTX 2080の能力が低いことはどうでしょうか。さて、リリース前にまだ見られているパフォーマンス方程式には2つの部分があります。現時点では、レイトレース解像度は選択したレンダリング解像度と1：1の一致です。たとえば、レンダリング解像度が4Kの場合、レイトレースは4Kで行われます。同様に、GPUメモリ内のこれらのBVH構造のサイズは、シーンの複雑さに基づいて増加して減少するだけでなく、解像度とともにサイズが増加するため、ここにはVRAMの意味があります。
さまざまなフレームレートでさまざまなレベルのハードウェアで作業するようにゲームを調整し、さまざまなメモリ制限内で積極的に調査されています。ユーザーがRTリフレクションを使用して希望するフレームレートターゲットを達成できるようにするために、サイコロエンジニアは、ゲームの残りのビジュアルと比較して、プレイヤーにレイトレースの品質をより強力に制御することを望んでいます。これは、ピクセルあたりの光線の量を制御するか、レンダリング解像度とは無関係にRT解像度をスケーリングすることを意味します。説明するために、レイトレースは1080p以下で実行できますが、ゲームの残りの部分は実際にはより高い解像度でレンダリングされます。その他の潜在的なオプションには、AIベースの再構築またはチェッカーボードを使用した、低解像度RT出力のインテリジェントなアップスケーリングが含まれます。
反射がすでに1080pをどのように鮮明で正確に見ているかを考えると、これは、RTXを有効にしている間、プレイヤーがより良いフレームレートまたはより高い解像度を持つことができる素晴らしい方法だと思います。要するに、それは、単純なオン/オフトグルではなく、プレーヤーに適切なスライダーとセレクタブルを提供することです。また、パフォーマンス全体を評価する際の野心の規模を覚えておくのが最善です：これはリアルタイムレイトレース- レンダリングのいわゆる「聖杯」。 GeForce RTXが明らかになるまで、レイトレースで見たものはほとんどパイプリームのようで、並行して走行している4つのGV100ボルタGPUのパワーを思い起こさせました。現在、1つの消費者レベルのカードに載っています - それ自体が素晴らしい成果 - しかし、標準の3Dパフォーマンスに加えて「無料」のRTを取得しているという考えは現実的ではありません。
しかし、それは、さらなる最適化が不可能だと言っているわけではありません。リリース前に、Diceは同じレベルの忠実度を維持しながら、レイトレースをスピードアップする他の方法を検討しています。たとえば、チームは、BVHの三角形数がRTパフォーマンスに大きく影響していないことに気付いているため、最終的なゲームが起動するLODの調整を示しています。ジオメトリの量はRTのパフォーマンスに大きな影響を与えませんが、パフォーマンスに影響を与えるインスタンスの量が描かれていることに気付きました。インスタンスは家のドアであると想像できます。家のドアは、壁、床、その中のビットなど、家の他のインスタンスやオブジェクトとは別のものです。そのため、チームはこれらのメッシュのマージを調査しているため、1つの家のすべての部分が同じマージされた加速構造に入れられます - 個別のインスタンスの量を減らしますが、同じ量の三角形を維持します。この最適化のみに基づいて、パフォーマンスが30％増加すると予測されています。
同様に、開発者は、レンダリングパイプラインでできるだけ早くレイトレースハードウェアを利用しようとしています。現在、RTコアは、gバッファーのラスター化がすでに発生した後、作業を開始しています。 RTコアが、レンダリングが開始されるとすぐにGバッファーのラスター化と並行して動作している場合、RTコアがアイドル状態で待機するのではなく、非同期に動作するため、全体的にはるかに大きなパフォーマンスが発生します。したがって、GPU時間の2msかかる早期のラスター化ステップを想像してください - RTコアが同時にアクティブであれば、合計レンダリング時間がほぼ2ms減少することがあります。 60fpsが16.7msのレンダリング予算を要求する場合、これは大したことです。
また、これはチューリングのレイトレーステクノロジーと同じくらい強力なツールであり、与えられたツールであることを覚えておくことも重要です。ダイスは豊かな可能性の未来に目を向けています。たとえば、チームは、レイトレースの周囲閉塞とGPU粒子にBVH構造を使用するという非常に斬新なアイデアでさえ、カメラの位置に関係なく世界に完全な配置を持つことを意味する非常に斬新なアイデアでさえ言及しました。ゲームではこれまでに見られなかったユニークな効果の。しかし、ここでの大したことは、タイトルに非常に重要なリアルタイム効果を近似または偽造する代わりに、DICEが現実的な反省にアクセスし、それ自体からの自然なフォールアウトである関連する行動にアクセスできることです。しかし、同様に、Battlefield 5のRTXは現在非常に第一世代の仕事です。実際には、Ray Tracing Toolboxは開いたばかりです。しかし、これがゲートから出てくるのと同じくらい印象的な結果であるため、これはほんの始まりにすぎないにもかかわらず、私はこのテクノロジーに本当に熱心です。未来は明るく見えます - そして非常に光沢があります。
