Tecnologia Ray Tracing da Nvidia. Será que temos o futuro hoje?

A realidade é que a tecnologia de Ray Tracing da Nvidia é fantástica, mas os resultados com a mesma deixam muito a desejar a nível de performances.

Se até hoje o futuro dos GPUs passou pelo aumento das suas performances brutas, o futuro passa por algo um pouco diferente.

As novas Touring da Nvidia apostaram nas duas vertentes pelas quais o futuro dos GPUs passa, a Inteligência Artificial, e o Ray Tracing. No primeiro caso os resultados são aquilo que seria de se esperar, mas o Ray Tracing, para todos os efeitos, está a revelar-se uma característica algo duvidoso.

Vamos ver os benchmarks oficiais da Nvidia sobre estes GPUs.



O gráfico de cima não avalia as performances dos novos GPUs com Ray Tracing, avaliando-os porém de duas formas:

Na linha indicada como 1 temos as performances em vários jogos obtidas com uma GTX 1080. Basicamente estes valores referem-se, em termos comparativos a 100% das performances que antes eram obtidas.

A verde escuro temos as performances das novas Touring nos mesmos jogos, sem qualquer bónus extra. Ou seja, aqui vemos o que estas placas debitam a mais do que as anteriores, sem contarmos com as novidades introduzidas com a IA e o Ray Tracing.

Os valores desses ganhos variam entre os 40% e os 60%. Basicamente podemos afirmar que em média, nestes jogos testados, e de acordo com a Nvidia,  a Touring 2080 é, em média, 50% mais rápida que uma GTX 1080!

Temos porém de referir que estes são benchmarks da marca, o que, como é habitual, nos tem de deixar de pé atrás pois, provavelmente, mostram uma seleção bem escolhida de benchmarks onde as diferenças são mais acentuadas.

Mas continuado:



Os gráficos a verde claro são acréscimos que só verificamos em alguns jogos que passaram a suportar as metodologias de reconstrução de imagem e Anti Aliasing, trazidas pela IA, algo que a Nvidia denomina de DLSS, e nestes casos os ganhos podem ir dos 80 aos 120% Basicamente uma técnica que, por hardware, permite aumentar performances ao permitir ao sistema trabalhar com previsões de resultados, reconstruindo depois a imagem final (ver exemplo).

Esta é uma metodologia muito interessante e que certamente será muito usada daqui para a frente. Aliás torna-se mesmo incomportável, a nível de custo de performances, continuar a acompanhar os crescimentos de resolução com a totalidade do processamento a ser feito de forma nativa, pelo que esta metodologia criada por inteligência artificial, se revela com uma qualidade extremamente elevada e compensadora face aos ganhos de performances que tal pode trazer para uma nova geração.

No fundo estes ganhos são super interessantes. Se é certo que os ganhos de 50% podem parecer baixos dada a quase duplicação do custo  de um a 1080 para uma 2080, quando vemos o que o futuro nos trará com o DLSS, uma tecnologia que se tornará standard daqui para a frente, a placa mostra-se super interessante.

Mas quando o Ray Tracing é metido à mistura, apesar de resultados muito impressionantes, a realidade actual a nível de performances dá o que pensar!

Infelizmente as atuais implementações do Ray Tracing não parecem conseguir ir acima dos 1080p. Battlefield 5 é 1080p 60 fps, Metro Exodus tem como objectivo alcançar os 1080p 60 fps, e o novo Tomb Raider tem tambem esse objectivo, apesar que atualmente anda entre os 32 e os 48 fps.



Esta situação é algo que necessita de clarificação da Nvidia e de forma rápida. Será que se torna possível utilizar a tecnologia de Ray Tracing a 4K ou qualquer implementação que esta faça terá de se ficar pelos 1080p.? Será possível misturar-se processamento 4K mas com o ray tracing a 1080p?

A questão é que com o advento de uma nova geração é de se esperar um aumento de resoluções, tornando os 4K o standard, bem como um aumento da complexidade gráfica. E nesse sentido, ver jogos actuais e da corrente geração a ficarem-se pelos 1080p com o uso do Ray Tracing levanta a questão do real interesse do mesmo.

Sim, é certo que os efeitos visuais são mais bonitos, e sim é certo que sem este auxiliar a Nvidia mostrou que necessitaria de 4 Titans X para fazer o mesmo. Mas mesmo assim, apesar de toda esta capacidade de cálculo, 1080p numa altura onde o 4K se torna standard parece retirar muito interesse à tecnologia.

É mesmo só isso que este auxiliar pode fazer? Será este o sacrifício a pagar-se pelo Ray Tracing? Ou será que poderemos ver isto implementado, mesmo mantendo o ray tracing a 1080p obtendo resultados de menos precisão, em jogos com resoluções a 4K? Essa é a questão mais premente neste momento.

Na pior das hipoteses, a confirmar-se que esta tecnologia irá limitar as resoluções, a solução da Nvidia será mais uma prova de conceito do que realmente algo que interesse verdadeiramente nesta fase. Talvez a nível profissional, para rendering de imagem possa ser interessante, mas nos jogos, 1080p 60 fps é algo ultrapassado. O certo é que essa é uma resolução que não se espera ver na geração que aí vem!



E se boa programação até poderá conseguir algo hibrido, fica a dúvida se tal será possível pois o certo é que há documentos da Nvidia que apontam no sentido de este tecnologia ter sido desenvolvida tendo os 1080p em mente. Eis um deles:

https://devblogs.nvidia.com/ray-tracing-games-nvidia-rtx/

Segundo este documento, a Nvidia reconhece que a tecnologia ainda está muito no inicio e que apenas pode obter uma ou duas amostragens, tendo o resto de ser obtido por um removedor de ruído, fazendo a referência aos 1080p como a resolução alvo.

  • O bufdget realista é de 1-2 amostras por pixel (o que é insuficiente para se ter algo fiável) com render em tempo real. A remoção de ruido pode fazer a diferença, e permitir Ray tracing em tempo real com resultados de alta qualidade, mesmo com este orçamento limitado.

….

  • O objectivo é obter um orçamento na remoção do ruído de 1ms ou menos para uma resolução alvo de 1080p em GPUs da classe dos de jogos.

A confirmar-se esta situação, este Ray Tracing deverá ser apenas mais uma coisa interessante do que realmente um standard. Entre reflexos mais bonitos a 1080p ou uma evolução gráfica genérica obtida a 4K com o uso de modelos mais complexos que no seu global permitam melhorar todas as componentes do grafismo e não apenas a luz, a segunda opção parece mais interessante.



E nesse sentido a questão tem de ficar no ar… Será que iremos ver este Ray Tracing a ser aplicado em resoluções 4K??? Será que isso pode ser feito usando o API DirectX genérico da Microsoft? Será que requer o API específico da Nvidia? Será isto mais uma característica Gameworks e única da Nvidia?

São muitas as questões.