كل ما تريد معرفته حول تقنية تتبع الأشعة

• ذات صلة
• كل ما تود معرفته حول تقنية الإنترنت الفضائي الجديدة
• كل ما تود معرفته حول مفتاح الأمان U2F

ما هي تقنية تتبع الأشعة؟

اكتسب الحديث عن تقنية تتبع الأشعة Ray Tracing زخمًا ملحوظًا في السنوات الأخيرة بعد إصدار شركة إنفيديا بطاقات رسومات Video Cards مزودة بهذه التقنية الرائعة تحت مسمى جيل RTX، وباختصار فإن تقنية تتبع الأشعة هي تقنية حديثة خاصة بإجراء محاكاة لسلوك الضوء داخل المشهد ثلاثي الأبعاد كما هو حاصل داخل بيئة الألعاب مثلًا، وعادةً ما يكون بمقدور هذه التقنية حساب عمق ألوان البكسلات Pixels عبر تتبع الطريق الذي يسلكه الضوء أثناء انتقالها من عين المشاهد داخل المشهد ثلاثي الأبعاد مع الأخذ بعين الاعتبار كيفية انعكاس أو انكسار الضوء بواسطة الأجسام الحاضرة داخل المشهد، ومن المثير للاهتمام أن تقنية تتبع الأشعة كانت مستخدمة في الماضي بين أوساط مصممي الجرافيك عند تصميمهم للصور الثابتة عالية الجودة Non-Real-Time Rendering، لكن الكلام عنها أخذ بعدًا آخر بعدما باتت تتوفر حاليًا في بطاقات الشاشة أو الرسومات القادرة على توظيف هذه التقنية داخل بيئة الألعاب، وهذا بالطبع حمل تطورًا هائلة في جودة صور هذه الألعاب وجعلها تبدوا أكثر واقعية من ذي قبل بسبب تتبع الضوء وانعكاساته بأدق تفاصيلها (انقر هنا لتشاهد فيديو بتقنية تتبع الأشعة لشركة أنفيديا لتوضيح طريقة انعكاس الضوء داخل المشاهد ثلاثية الأبعاد).^[١]

تعرف على أهمية واستخدامات تقنية تتبع الأشعة

حازت تقنية تتبع الأشعة على اهتمام الباحثين وخبراء التصميم منذ عقود طويلة، وفي الحقيقة فإن هنالك دراسات منشورة حول هذا الموضوع منذ عام 1989،^[٢] وهذا جاء بسبب كثرة التطبيقات والاستخدامات المحتملة لهذه التقنية على المدى البعيد، خاصة بين المهتمين بعلوم الهندسة والتصميم والراغبين بالحصول على صور أكثر واقعية، ويُمكن ايجاز بعض الاستخدامات المهمة لهذه التقنية على النحو الآتي:^[٣]

• في الأعمال التلفزيونية والمسرحية: تحتاج الكثير من اللقطات السنيمائية إلى مئات من مصادر الإضاءة الموضوعة في أماكن محددة والموجهة بعناية فائقة من أجل أخذ الصور لها بنجاح، وهذا كله يُمكن الاستغناء عنه بالاستعانة بتقنية تتبع الأشعة التي يُمكنها تتبع الأضواء وإنتاج صور بدقة واقعية وبوقت أقل.
• في الأعمال الهندسية: تُساهم تقنية تتبع الأشعة في انتاج نماذج محاكاة للأشعة الضوئية الحقيقة التي تصدر عن أجسام فيزيائية، وهذا الأمر قد يكون مفيدًا كثيرًا للمهندسين المختصين بتصميم الإنارة، ومهندسي الطاقة الشمسية، ومهندسي الميكانيك؛ وذلك بسبب قدرة هذه التقنية على التنبؤ بدقة بمستوى الإنارة وطريقة سلوك الأضواء وانتقال الحرارة.

• في صناعة الرسومات المتحركة: بات لرسومات الحاسوب حضورٌ قوي وملحوظ للغاية بين أوساط مصممي الرسومات المتحركة Animation؛ وذلك بفضل قدرة هذه التقنية على خلق مؤثرات بصرية، وانعكاسات، وظلال يصعب وضعها أو التحكم بها بالأساليب العادية.
• في الألعاب: جلبت تقنية تتبع الأشعة مزيدًا من الواقعية والعمق للألعاب الرقمية بسبب قدرتها على محاكاة الأضواء داخل بيئة الألعاب وتتبع مسار انحرافها بطريقة أكثر دقة لتكون أكثر واقعية للبيئة الفيزيائية الحقيقية، وبالطبع لن تكون جميع الألعاب قادرة على احتضان هذه التقنية إلا عند وجود كروت شاشة أو بطاقات رسومات أكثر قوة للاستفادة من هذه التقنية، وهذا هو الأمر الجديد الذي طرأ في هذا المجال؛ إذ ظهرت في الآونة الأخيرة الكثير من كروت الشاشة القادرة على تفعيل هذه التقنية، وبات بالإمكان لعب بعض الألعاب بهذه التقنية ومشاهدة ظلال الأجسام بصورة أوضح في البيئات المظلمة والساطعة وبدقة كبيرة للغاية، لكن ومع ذلك يبقى هنالك حاجة لإنتاج كروت شاشة أكثر قوة لعرض الصور والألعاب بسرعة أكبر أو بمعدل تحديث أكبر للإطارات Frame Rate.^[٤]

متى ستتوفر تقنية تتبع الأشعة في الألعاب الإلكترونية؟

ما زالت هنالك محدودية في عدد الألعاب الداعمة لتقنية تتبع الأشعة، لكن شيئًا فشيئًا من المحتمل أن تتجه مزيدًا من الألعاب نحو توظيف هذه التقنية، خاصة بعد إصدار جهازي بلايستيشن 5 وإكس بوكس إكس، اللذان يدعمان هذه التقنية، وعلى العموم يُمكن ذكر أهم الألعاب التي يُمكنك لعبها الآن بتقنية تتبع الأشعة والألعاب التي ستصدر مستقبلًا بهذه التقنية على النحو الآتي:^[٥]

ألعاب تدعم تقنية تتبع الأشعة الآن

• Battlefield V
• Call of Duty: Black Ops Cold War
• Call of Duty: Modern Warfare (2019)
• Control
• Cyberpunk 2077
• Crysis Remastered
• Dirt 5
• Fortnite
• Hitman 3
• Metro Exodus
• Minecraft
• Moonlight Blade
• Shadow of the Tomb Raider
• Watch Dogs Legion
• World of Warcraft: Shadowlands
• Wolfenstein: Youngblood
• Godfall
• Atomic Heart
• Doom Eternal
• Far Cry 6
• The Witcher III: Complete Edition
• The Riftbreaker
• Vampire: The Masquerade - Bloodlines 2
• Mortal Shell
• The Fabled Woods

قد يُهِمُّكَ: تعرف على أفضل كروت الشاشة لتشغيل تقنية تتبع الأشعة

إن كنت ترغب ببناء حاسوب قوي للعب الألعاب بتقنية تتبع الأشعة، فإن عليك التفكير بالحصول على أحد كروت الشاشة التالية:^[٦]

• NVIDIA GeForce RTX 3080: حاز هذا الكرت على تفضيل الكثير من خبراء التصميم والألعاب بفضل مزاياه الكثيرة وقدرته على تتبع الأشعة حتى أثناء اللعب بدقة 4K، وبالرغم من سعره المرتفع بعض الشيء، إلا أنه لا يمكن القول سوى إن هذا الكرت هو أحد أفضل كروت إنفيديا حاليًا.
• NVIDIA GeForce RTX 3090: ينتمي هذا الكرت إلى فئة النخبة من كروت الشاشة؛ وذلك لقدرته على تشغيل الألعاب بدقة تصل إلى 8K، بجانب تفعيل تقنية تتبع الأشعة، وهو يبقى أكثر استحسانًا من كرت AMD RX 6900 XT من ناحية الأداء.
• NVIDIA GeForce RTX 3060 Ti: إن كانت ميزانيتك محدودة لكنك ما زلت ترغب بلعب الألعاب بتقنية تتبع الأشعة، فإن هذا الكرت هو ما قد تبحث عنه؛ إذ بوسع هذا الكرت تشغيل هذه التقنية للألعاب بدقة 1080P، وهذا قد يكون كافيًا للكثيرين.

إن كنت مهتمًا لمعرفة أفضل كروت الشاشة للألعاب لسنة 2021، فإن بوسعك قراءة: تعرف على أفضل كارت شاشة للألعاب في 2021.

المراجع

1. ↑ "Get Started With Real-Time Ray Tracing", Nvidia, Retrieved 13/4/2021. Edited.
2. ↑ T C Palmer , F H Hausheer, J D Saxe (1989), "Applications of ray tracing in molecular graphics", Journal of Molecular Graphics, Issue 3, Folder 7, Page 160-4. Edited.
3. ↑ "Applications of Ray Tracing", Stanford University - Computer Science Department, Retrieved 13/4/2021. Edited.
4. ↑ Jon Martindale (28/3/2021), "What is ray tracing, and how will it change games?", Digital Trends, Retrieved 13/4/2021. Edited.
5. ↑ Katharine Castle (1/2/2021), "Here are all the confirmed ray tracing and DLSS games so far", Rock Paper Shotgun, Retrieved 13/4/2021. Edited.
6. ↑ BRENDAN LOWRY (1/4/2021), "10 great graphics cards that support ray tracing", Windows Central, Retrieved 13/4/2021. Edited.