Что такое трассировка лучей в играх и действительно ли она что-то меняет?

Одно из главных преимуществ консолей нынешнего поколения — наконец-то Sony и Microsoft смогли обеспечить приемлемый уровень трассировки лучей (RT) на своих устройствах. И хотя PS5 и Xbox Series X позволяют оценить трассировку лучей в умеренном объёме, топовые игровые ПК находятся совсем на другом уровне. Мощные системы поддерживают самые передовые функции RT с невероятной точностью. Но что, если у вас устаревший или обычный ПК? Стоит ли вообще включать трассировку лучей?

Всё зависит от используемого оборудования. Если вашей видеокарте больше пяти лет, игры с трассировкой лучей, которые способен запустить ПК, скорее всего, будут работать плохо. Трассировка лучей — это роскошная игровая функция, которую стоит включать, только если у вас достаточно мощный компьютер. И это ещё не говоря о её более впечатляющем родственнике — трассировке путей.

Для большинства игроков на ПК со среднеуровневой видеокартой трассировка лучей отнимет слишком много кадров, чтобы её стоило включать. Впрочем, на момент написания статьи опрос Steam об аппаратном обеспечении показывает, что чрезвычайно мощная NVIDIA GeForce RTX 5070 занимает первое место по доле использования среди видеокарт. Значит, преданные игроки на ПК выбирают видеокарты, которым вполне по силам справляться с трассировкой лучей. Но если ваша видеокарта на пару поколений старше, RT лучше отключить.

Но что такое трассировка лучей? Если коротко, это продвинутая технология рендеринга, которая имитирует освещение, тени и отражения реалистичнее, чем старые методы растеризации. В старых играх без поддержки трассировки лучей используются экранные отражения, которые не отличаются высокой точностью. Современные же игры с поддержкой RT могут отражать объекты за пределами экрана и отбрасывать тени, просчитывая направление лучей по всему изображению, а затем точно определять, как должен освещаться игровой мир.

Я уже много лет наслаждаюсь трассировкой лучей в некоторых из лучших игр для ПК и просто обожаю эту технологию. Но есть несколько важных оговорок. Мне повезло пользоваться RTX 5090, и я часто не против включить технологию NVIDIA DLSS 4.5 с многокадровой генерацией, чтобы повысить частоту кадров (пусть и ценой увеличения задержки ввода).

Тем, кто играет на RTX 3060 или AMD Radeon RX 6600 XT, я не могу рекомендовать трассировку лучей. Лучше сосредоточьтесь на стабильной частоте кадров при родном разрешении монитора. В конце концов, если вы никогда не видели трассировку лучей в действии, вы не будете по ней скучать.

«Очень сильно» — вот короткий ответ. Хотя всё зависит от конкретной игры, во многих современных высокобюджетных проектах для ПК производительность резко падает после включения трассировки лучей, если только у вас нет действительно мощного компьютера. Конечно, можно повысить FPS для более плавной игры, включив DLSS или генерацию кадров. Но если вы не хотите пользоваться технологиями искусственного интеллекта для повышения частоты кадров, трассировка лучей может серьёзно навредить производительности.

Некоторое время назад издание TechSpot проанализировало влияние трассировки лучей в целых 36 играх. Согласно масштабному тестированию издания, средний FPS при включённой RT падал на 20–40%. Это немало кадров, которыми приходится жертвовать ради эффектного освещения, разницу в котором многим будет сложно заметить во время игры.

Согласно отчёту, особенно сильно страдают от этого некоторые игры: в Hogwarts Legacy частота кадров падала на 45%; в Alan Wake 2 снижение составляло около 52%, а средняя частота кадров в Hitman 3 падала на абсурдные 65%. Я играл в последнюю игру о приключениях убийцы Агента 47 с максимально выкрученной RT и, сколько бы я ни восхищался геометрически точными лучами, отражающимися от хромированного черепа киллера, удар по производительности просто жесточайший.

Позвольте мне привести немного занудную аналогию со «Звёздными войнами»: если трассировка лучей — это талантливый падаван, то трассировка путей — настоящий мастер-джедай. Трассировка путей — разновидность RT, но более продвинутая. В тех немногих играх для ПК, где применяется эта невероятно красивая технология, результаты часто поражают воображение.

Трассировка путей — в некоторых играх её называют «полной трассировкой лучей» — позволяет просчитывать гораздо больше источников света, чем обычная RT. В играх без поддержки трассировки путей RT часто сочетается с традиционными методами растеризации: трассировка лучей отвечает за отдельные эффекты, например отражения или тени. Трассировка путей работает иначе. В отличие от стандартной RT, она обычно определяет весь визуальный облик игры, благодаря чему освещение изображения получается более равномерным.

Для этой статьи я повторно прошёл начальную сцену Resident Evil Requiem и сравнил высокие настройки трассировки лучей с режимом полной трассировки путей (как видно на скриншоте выше). Если вы читаете эту статью на телефоне, то, вероятно, не заметите разницы между этими технологиями. Но она определённо есть.

Глобальное освещение с многократным отражением лучей при трассировке путей особенно заметно по левой фаре автомобиля. Обратите внимание на лёгкий красный оттенок от неоновых огней витрины магазина неподалёку, которая остаётся за кадром. При трассировке лучей этого эффекта нет, поскольку отражённое освещение просчитывается ограниченно. Если присмотреться, можно также увидеть, что трассировка путей лучше справляется со спекулярными отражениями на лобовом стекле автомобиля: по сравнению со стандартной RT на них меньше ступенчатых краёв. Поверьте, разницу гораздо легче заметить на несжатом изображении в разрешении 4K.

Как бы я ни восхищался трассировкой путей в таких играх, как 007: First Light и Cyberpunk 2077, она ещё сильнее снижает частоту кадров, чем обычная трассировка лучей. В последней игре трассировка путей в зависимости от сцены может быть на 50% требовательнее к системе, чем RT. Если вам не повезло стать владельцем RTX 5090 или RTX 5080, лучше держаться подальше от этой великолепной, но губительной для производительности технологии.