Battlefield V: strålesporing i sanntid

DICE er kjent for å skape fantastiske spilleopplevelser basert på realisme. For første gang har nå strålesporing i sanntid (real-time ray tracing) blitt integrert i et Battlefield-spill. Teknisk direktør i DICE, Christian Holmquist, snakker om hvordan det vil kunne sørge for realistiske og dynamiske refleksjoner i Battlefield™ V på PC.

Lys, skygger og refleksjoner er visuelle effekter som er viktige i alle spills designprosesser. De brukes både til å forbedre atmosfæren til omgivelsene og for å gi viktige visuelle signaler for formene og materialene til 3D-objekter.

Gjennom Battlefield -serien har disse komponentene alltid hatt et ekstra lag med realisme. Bare tenk på hvordan de skaper dramatiske effekter på det herjede landskapet og ruinene i Passchendaele, i Battlefield 1.

Mens grafikken i Battlefield alltid har vært god, ønsket DICE å skyve kreative grenser ved å bruke nyskapende rastreringsteknikker.

«Rastrering vil si et rutenett av trekanter, som representerer en 3D-modell av et objekt, konverteres til piksler på skjermen», forklarte teknisk direktør i DICE, Christian Holmquist.

Disse trekantene har hjørner som samhandler med andre hjørner i rutenettet. Rastringen avgjør hvilke piksler hver trekant overlapper med i den nåværende visningen, og deretter evaluerer de fargen av hver piksel mens den tegnes på skjermen.

Men som Christian pekte ut, «rastrering kan gjøre det vanskelig for objekter å samhandle med hverandre, for hver trekant må vite om hele scenen for å kunne tegne seg selv.»

Men en ny tilnærming for å lage realistisk grafikk har blitt utviklet med strålesporing i sanntid. Denne teknikken, som er vanlig i CG-filmer, gjør det mulig å gi spillerne en grafikk uten sidestykke.

Christian beskriver det med entusiasme. «Dette er noe vi har ventet på i lang, lang tid», sier Christian. «Vi er gode på å tegne objekter i isolasjon og få dem til å se nesten perfekte ut, men det er i samhandlingen mellom objektene at strålesporing får skinne med refleksjoner, skygger og global belysning».

Strålesporing har også potensialet til å skyve grensene for refleksjon, indirekte lys, stemningsokkulsjon og Fresnel – hvordan lyset reflekteres i ulike intensiteter avhengig av vinkelen.

«Første gang vi implementerte det på kartene Arctic Fjord og Rotterdam var det magisk, for det fungerte i sanntid», sa Christian med full iver.

En algoritme følger i grunn lysets bane fra mange ulike vinkler, og simulerer måten det samhandler på med 3D-objekter i scenen. Mens strålen beveger seg gjennom scenen, samler den informasjon om lys og farge fra alle objektene den møter. Disse møtene kombineres dermed for å produsere den endelige pikselfargen som vises på skjermen.

Strålen følger glatte overflater – som vinduer, biler, stridsvogner, lyktestolper, fliser, dammer og våpen – for presist å reflektere elementer i omgivelsene.

Også på 3D-objekter som har mikrostrukturer, understrukturer, røffe overflater og som er konkave eller gjennomsiktige, tilpasser refleksjoner seg. Akkurat som det ville vært i den virkelige verden, så er refleksjonene der uavhengig av hvordan spilleren beveger seg», la Christian til. «Det spiller ingen rolle hvor kompleks scenen eller overflaten er, med strålesporing oppnår man alltid ønsket resultat.»

«Selv om refleksjoner ikke alltid vil være like skarpe, kan spillerne legge merke til en eksplosjon bak seg, og de vil se sprengpartikler reflekteres på overflaten til for eksempel en bil», sa han.

Med rastrering er det ikke mulig effektivt å reflektere objekter som ikke er på skjermen, noe som er en begrensning med standardteknikken «Screen Space Reflection» (SSR). Denne gjenbruker data om skjermplasspiksler for å beregne refleksjoner, noe som vanligvis brukes til å lage subtile refleksjoner på våre overflater – bare tenk på den fuktige cockpiten i Battlefield™ 3, når Lt. Jennifer Hawkins går om bord F18 i Going Hunting.

Men ved å rendre spillets refleksjoner i sanntid med andre belyste kilder og utstrålende materialer, oppnår vi mer realistisk og troverdig spilling. Som Christian sa, «Verdenen i Battlefield V burde føles ekte.»

De hadde naturligvis utfordringer, som Christian forklarte, «gjennomsiktighet og gjennomskinnelighet er alltid komplisert med rendring, og enda mer med strålesporing. Eksplosjoner er vanskelige som følge av den enorme mengden partikler som må legges sammen for å få riktig visuelt resultat.» Når effektene er på plass, kan strålen gjengi riktig fargeevaluering, noe rendringteamet i DICE la mye arbeid i.

Etter mye jobb har dette blitt oppnådd, og Christian sammenlignet fremskrittene med strålesporing i sanntid med «en av de tingene som skjer kanskje en gang hvert tiende år, som generasjonshoppene vi så på 90-tallet med introduksjonen av maskinvareakselerert 3D-grafikk.»

Da han ble spurt om hvordan han forestiller seg fremtiden til strålesporing, har Christian på følelsen at «spillere vil se mye høyere kvalitet når det gjelder samhandlinger». For eksempel at dynamiske scener har bedre refleksjoner, forbedret detaljnivå og hvordan strålesporing kan brukes for skygger, omgivelsesokklusjon og spredt belysning.

Topp moderne strålesporing-arkitektur kombinert med det dedikerte arbeidet til DICEs rendringteam gjør Battlefield V på PC til en av de mest nyskapende Battlefield-spillene til nå. «Strålesporing i sanntid sørger for den mest fysiske, engasjerende og vakreste opplevelsen mulig, og vi er stolte over at Battlefield V blir det første spillet til å bruke denne teknologien. Vi har jobbet tett med NVIDIA for å bringe strålesporing til fansen vår, og vi skal fortsette å forbedre og optimalisere DXR.»

Spillere kan nå prøve den første lanseringen av DXR strålesporing i sanntid i Battlefield V med NVIDIAs grafikkort i GeForce RTX 20-serien

______________________

DICE ser alltid etter talentfulle og motiverte individer som har evne og driv til å skape noe ekstraordinært. Sjekk jobbmuligheter hos dem her.

Følg med på alt som skjer rundt EA: Les bloggen vår, følg oss på Twitter og Instagram, og lik oss på Facebook.