Ray tracing: el realismo de los videojuegos

La gran mayoría anhela videojuegos que parezcan más reales; ray tracing, traducido al español: el trazado de rayos, es el método de luz virtual que genera un ambiente más realista a los videojuegos de esta época. Muestra una apariencia de rebote y reflejo de la luz en los diversos elementos que se observan en la pantalla. ¿Quieres saber cómo funciona? Quédate y descubrámoslo juntos.

Es una técnica utilizada para la tarjeta de video o gráfica que se encarga de procesar los datos del procesador y transformarlos en información comprensible y representable en un monitor o cualquier dispositivo de salida, el ray tracing pretende captar los rayos de la fuente de luz al igual que en la vida real, dejando al jugador inmerso en el juego.

Aún no es muy utilizada en los videojuegos, es un proceso tardado y requiere de una gran capacidad en la memoria. Es por eso que solamente se ha utilizado más en películas animadas para que representen un poco mejor a la realidad, sin embargo, se cuenta con gran capacidad en los dispositivos para poder hacerlo en un tiempo mínimo, a diferencia de ejecutar este efecto en una pc gamer tardaría demasiado tiempo.

El GPU (Graphics Processing Unit), o la unidad de procesamiento gráfico, es el que se encarga de rastrear los rayos visibles de la fuente de luz pero solo las tarjetas que han lanzado al mercado la compañía estadounidense de semiconductores Advanced Micro Devices, Inc o ADM por sus siglas y la empresa multinacional especializada en el desarrollo de unidades de procesamiento gráfico y tecnologías de circuitos integrados NVIDIA son las que han sido compatible con el ray tracing.

No solo es este efecto lo que provoca la ilusión de la realidad en los videojuegos sino también otras técnicas que se han venido utilizando desde tiempo atrás para darle mayor realismo a los gráficos.

Otras técnicas para los efectos de luz

Para comenzar hay que tener un cuenta que se requieren de 3 elementos básicos para transformar la información de los números de la programación en una representación : una escena, una cámara y un modelo 3D.

3 elementos bases para cualquier efecto de luz: escena, cámara y modelo 3D.
Foto: Youtube

Encontramos a la rasterización, en donde se da un valor a cada pixel del mapa.

La iluminación direccional, se trata de algoritmos que deciden el color de los polígonos -por los cuales están hechos los modelos 3D- respecto a la fuente de luz, que es conocida como iluminación clásica.

Encontramos las sombras dinámicas, que simulan el movimiento de las sobras respecto a la luz, nos dice qué puntos de la escena son visibles y cuales no. Con el shadow mapping, se calculan las sombras en el mapa del juego sin tomar en cuenta la interacción con el ambiente.

Las texturas son lo que realmente le añade detalle al juego, son imágenes que se colocan encima de los modelos 3D. Encontramos también el Light maps, que actúa como textura de luces encima de un modelo, se utiliza para darle iluminación y sombra a los mapas. Es de gran ayuda ya que, como vemos, dar todos estos detalles es un proceso muy complejo y requiere de varias técnicas para darle poco a poco una imagen realista a los modelos.

Los reflejos ocupan el screen space el cual consiste en colocar una parte de la imagen que es visible y repetirla en un punto de la pantalla que pueda quedar como reflejo.

Ahora, lo anterior se han dado para efectos de iluminación pero, también se requiere de los sistemas de colisiones donde se especifican las posiciones de los objetos para que pueda haber una especie de barrera, de colisión o de lo contrario se pasearía en el mapa como si fuese un fantasma, sin poder interactuar con los demás objetos; utilizando hitboxes que actúan como cajas que encierran al modelo 3D y que sea más fácil detectar cuando dos objetos chocan entre sí.

En conclusión, el ray tracing es una herramienta esperada por toda la industria, algunos defieren si es muy necesaria o no, en lo que sí se está de acuerdo es que se ahorra muchos pasos como los anteriormente mencionados. Debido a la capacidad que exige en el dispositivo no todos pueden hacer uso de él; sin embargo, es el futuro de los videojuegos haciéndose realidad poco a poco. ¿Qué opinas? ¿Habías escuchado del ray tracing?

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