¿Qué es el DirectX Raytracing, y qué podría aportar a Xbox?

Ayer mismo os estábamos comentando la noticia de que Microsoft quiere llevar los juegos a un nuevo nivel. Y para poder hacerlo necesita de tecnología que aumente el fotorrealismo en cada frame que nuestro ojo visualiza. Por ello, si ya sabes de que va esto del DirectX Raytracing seguramente ya estés pensando en todo aquello que vas a poder disfrutar dentro de poco, cuando Microsoft libere la tecnología y los estudios se pongan a trabajar con ella. Porque esta nueva manera de mejorar los entornos lumínicos de un juego hará que todos aquellos que somos apasionados de los altos niveles técnicos, alucinemos en colores… nunca mejor dicho.

Pero ¿qué pasa si no tienes ni idea de lo que es DirectX Raytracing? Pues nada ya que para eso estamos nosotros que te vamos a explicar en qué consiste y por qué debería importarte. Coge papel y lápiz, o abre el bloc de notas, porque te va a gustar mucho el viaje que vamos a hacer. ¿Listo?

La clave está en engañar al ojo humano

Los perros y los gatos no juegan a videojuegos. Bueno, depende. Todo se andará. Pero la realidad es que a día de hoy los videojuegos se realizan para nosotros, los humanos. Y por ello todo lo que sucede en pantalla está diseñado para que nuestros sentidos lo capten al milímetro. Es de lógica pensar que es nuestra vista la que más debe trabajar para que nuestro cerebro reconozca la escena que estamos jugando; vale que el oído es importante pero la vista es la que percibe ese fotorrealismo que tanto gusta. Pues bien, en realidad todo lo que ve tu ojo es mentira. Y es que las escenas en los videojuegos están constantemente ocultando elementos que tus ojos no necesitan porque no los van a ver. De esta manera hay partes de objetos que no se terminan de renderizar hasta que no están dentro de cámara; ellos ahorran recursos que se pueden invertir en otras zonas.

Hasta aquí todo bien. Sin embargo esto acarrea un problema y es la manera en como impacta la luz en una escena de un videojuego. Para entenderlo mejor, nuestros ojos no hacen si no representar fotones de luz que el sol o cualquier fuente de iluminación dejan rebotando contra los objetos. Cuando esos fotones “chocan” contra una silla, rebotan hasta dar forma al objeto que nuestro cerebro puede representar. Ya te estás imaginando que para hacer eso con un PC se necesita una ingente cantidad de recursos ¿verdad? si no te lo has preguntado ya te anticipo que efectivamente el raytracing, que así se llama esta técnica, no está al alcance de muchas maquinas de juegos.

Pérdida de realismo actual

En la actualidad uno de los mayores problemas a los que se enfrenta un desarrollador a la hora de crear la iluminación de su juego, está en el hecho de que debe ocultar elementos que no se van a ver en pantalla. Cuando hace esto, el rebote de la luz deja de ser realista pues deja de impactar en aquellas partes ocultas, lo cual hace que el objeto siga pareciendo una estructura poligonal. No olvidemos que la iluminación es clave en la representación de elementos 3D. Y si no que se lo digan a Disney y sus herramientas hyperion que hacen uso del path tracing.

La nueva tecnología de Microsoft llega para ahorrar tiempo y recursos en la iluminación. La idea de los americanos pasa por hacer cargas llamadas DispatchRays que van a estar enviando rayos de luz a toda la parte de la escena que ve el jugador y en paralelo, la API de DirectX Raytracing se encargará de decirle a la GPU en tiempo real cuales de estos rayos de luz debe representar. Dicho de otra manera y para que el lector medio pueda pillarlo rápido, básicamente el motor gráfico mandará la iluminación completa a una escena para que no se pierda calidad, y la API de Microsoft se encargará de cribar el cómputo innecesario para que no repercuta en el rendimiento.

Todo esto no se aplica solo a la luz, para que la iluminación sea más realista DirectX Raytracing hará uso de:

• Un pipeline de trazado de rayos.
• Un nuevo conjunto de tipos de sombreado HLSL. Entre los que además se incluyen elementos de presión, golpeado de la luz y cercanía para las sombras.

Gracias a ello ahora un juego puede asignar a cada objeto que se vea en pantalla un sombreado y texturizado único, haciendo que este se vea más realista y se pueda diferenciar del resto.

No es una foto de verdad, es un renderizado haciendo uso del Raytracing.

Claro está que lo mejor de toda esta historia no es que estamos hablando de una tecnología lista para ser usada dentro de 30 años. DirectX Raytracing ya está disponible para diferentes estudios y es compatible con todos los actuales motores gráficos que soporten DirectX 12. Por el momento su implementación se va a reducir a reflejos y a elementos que no están siendo renderizados en la escena para los juegos ya existentes a los que se les vaya a dar soporte. Es en los juegos futuros donde podríamos ver una mejor implementación de esto.

Gigantes como Nvidia o AMD ya han anunciado públicamente su apoyo al Raytracing y a la nueva tecnología de Microsoft.

¿Como afecta esto a Xbox One?

Pues de momento Microsoft no se ha pronunciado al respecto, sencillamente se sabe que será compatible con todo el hardware actual de manera parcial, un paso intermedio para lo que realmente puede dar de si esta API. Al menos en la consola base todo apunta a que se quedará en algo para elementos externos, y más una prueba que un gran salto. Sin embargo es posible que Xbox One X si que pueda beneficiarse de más capacidades gracias a DirectX Raytracing. Pero como decía, no se ha detallado nada al respecto.

Los desarrolladores pueden usar el hardware que hay actualmente en el mercado para comenzar el Raytracing de DirectX. También hay una capa alternativa que no requiere de ningún soporte de hardware específico y que permitirá a los desarrolladores comenzar a experimentar con DirectX Raytracing.

Donde parece que vamos a ver grandes resultados en el corto y medio plazo es en PC ya que gracias a DirectX 12, esta nueva tecnología ya está siendo llevada a otro nivel, por ejemplo en el RTX Nvidia.  Si quieres ver un poco más que es lo que puede ofrecer, esta demo creada por Remedy con la tecnología RTX y DirectX Raytracing pueden sacarte de dudas.