Команда RE ENGINE от Capcom совместно с NVIDIA завершила двухлетнюю работу по интеграции полноценного Path Tracing (трассировки путей) в свои последние проекты — PRAGMATA и Resident Evil Requiem. Это не просто добавление эффекта, а фундаментальная перестройка пайплайна рендеринга, где трассировка лучей теперь отвечает не только за косвенное освещение, но и за прямое освещение, заменяя традиционные карты теней. Результат — визуальное единство между геймплеем и кат-сценами, которое ранее было труднодостижимо.
Техническая архитектура: от референса к игре
Процесс внедрения начался с создания референсного трассировщика путей, который валидировался против стандартных DCC-инструментов (Digital Content Creation). После подтверждения физической корректности освещения, команда адаптировала алгоритм для работы в реальном времени. Ключевыми компонентами стали:
- NVIDIA RTX Kit: Базовая инфраструктура для работы с лучами.
- DLSS Ray Reconstruction: Используется для эффективного подавления шума (denoising), превосходящего по качеству и скорости ручные шейдерные решения.
- Кастомная реализация ReSTIR GI: Для снижения шума в сложных сценариях с внутренним освещением (IBL) команда переписала алгоритм ReSTIR GI на основе опубликованной статьи, не полагаясь на стандартную реализацию в RTX Kit.
Решение проблем производительности и артефактов
Переход на Path Tracing потребовал решения специфических проблем, характерных для игр. Например, традиционный AlphaTest (прозрачность) создавал проблемы с мягкими тенями, так как проверка текстуры при каждом попадании луча была слишком дорогой. Capcom разработала легковесный метод ScreenSpaceAlphaTest, который сравнивает позицию попадания луча с глубиной в экранном пространстве, определяя, должен ли луч пройти сквозь объект.
Также была оптимизирована работа с эмиттерными источниками света. Вместо накопления шума от BSDF-сэмплирования, команда внедрила специальную структуру для Next Event Estimation (NEE), что значительно улучшило качество освещения в темных, атмосферных сценах, характерных для обоих проектов.
Сравнение подходов: Ray Tracing vs Path Tracing
В предыдущих играх на RE ENGINE трассировка лучей использовалась преимущественно для отражений и косвенного света, в то время как прямое освещение и тени генерировались через карты теней (shadow maps). Это приводило к разрыву в качестве между кат-сценами (где тени настраивались вручную) и геймплеем. Ниже приведена таблица ключевых различий:
| Параметр | Предыдущий Ray Tracing (RT) | Новый Path Tracing (PT) |
|---|---|---|
| Прямое освещение | Shadow Maps (ограниченное разрешение) | Path Tracing (физически корректно) |
| Косвенное освещение | RT (ограниченно) | RT + ReSTIR GI (полная интеграция) |
| Визуальный разрыв | Заметен между геймплеем и кат-сценами | Минимизирован (единая система света) |
| Волосы (Strand Hair) | Статичное освещение | Реалтайм-трансмиссия света |
| Подавление шума | Ручные шейдеры / базовый DLSS | DLSS Ray Reconstruction + кастомный ReSTIR |
Влияние на контент-пайплайн
Внедрение Path Tracing изменило не только рендерер, но и работу художников. Для Resident Evil Requiem, делающего упор на реализм, это позволило добиться высокой точности материалов и отражений. Для PRAGMATA с его научной фантастикой это открыло новые возможности для сложного освещения sci-fi окружений. Художникам теперь необходимо создавать ассеты с учетом отражательной способности и взаимодействия света, а не настраивать свет «вручную» для каждой сцены.
Эта технология доступна пользователям мощных ПК, использующих NVIDIA RTX Kit и DLSS 4. По словам разработчиков, Path Tracing — это не просто визуальное улучшение, а поворотный момент в эволюции рендеринга в реальном времени, позволяющий достичь качества, ранее доступного только в офлайн-продакшене.
Источник: NVIDIA dev blog ↗