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Nvidia RTX – Uma revolução onde poucos comentam

Há alguns dias a Nvidia surpreendeu o mundo com o anúncio da sua nova geração de placas de vídeo que prometem Raytracing em tempo real, algo que é tido por muitos como o Santo Graal para quem trabalha renderizações, mas por que isso? Bem Primeiramente o que é Raytracing?  Esse resumo da Wikipédia explica bem:

“Ray tracing (traçado de raios) é um algoritmo de computação gráfica usado para síntese (renderização) de imagens tridimensionais. O método utilizado pelo algoritmo, baseia-se na simulação do trajeto que os raios de luz percorreriam no mundo real, mas, neste caso, de trás para a frente. Ou seja, no mundo real, os raios de luz são emitidos a partir de uma fonte de luz, percorrendo o espaço até encontrar um objeco. Após os raios de luz atingirem o objeto, estes são refratados ou refletidos, de acordo com as características do objeto, nomeadamente, cor, textura e transparência, alterando assim a sua trajetória, e fazendo com que apenas uma infinitésima minoria dos raios que partiram da fonte de luz atinjam, por fim, os olhos do observador.”

Até hoje o método utilizado para renderizar imagens em tempo real é o Ray casting:

“O algoritmo de Ray casting recorre ao lançamento de raios a partir do observador de forma a perceber qual a distância que estão os objectos que compõem a cena. Tal como no Raytracing, os raios são emitidos a partir do observador, ou seja no sentido inverso do que acontece na natureza, a fim de poupar recursos computacionais. Se assim não fosse, o processamento seria incomportável e haveria grande desperdício de recursos, já que a maior parte dos raios de luz que partem da fonte de luz, não chegam ao observador.”

Já é possível perceber pelo resumo que o Raytracing é onde mais nos aproximamos da realidade, então por que não é tão utilizado?  O problema é que o processamento necessário é absurdamente gigantesco, e muitos previam que só seria possível obter raytracing em tempo real daqui algumas décadas, mas o avanço das placas de vídeo tem surpreendido muitos.

Por exemplo há alguns meses a Nvidia em conjunto com a Epic lançou um vídeo demonstrando uma das grandes vantagens do raytracing, reflexos, na UE4.

Nesse pequeno vídeo renderizado a 1080p pouco acima de 20fps foi utilizado uma estação de trabalho Nvidia GDX com 4 placas Tesla V100, com custo total de $68.000, até rolou uma brincadeira durante a apresentação onde foi anunciada essa estação de trabalho por apenas 3 mil parcelas de $19,95, e logo após fomos surpreendidos com esse gráfico:

image

As 4 Telas V100, com arquitetura Volta, foram superadas em tempo de render por uma única placa da nova arquitetura Turing, e abaixo temos a 1080ti de arquitetura Pascal sendo 8x mais lenta. Mas se ela é tão superior, por que o título do post?

Durante a apresentação foram demonstrados diversos jogos diferentes com diferentes aplicações de Raytracing, desde reflexos a iluminação global, e muitos tem criticado a Nvidia pois o custo de performance com o uso do Raytracing em games pode não justificar o ganho em qualidade de imagem, mas existe um nicho de aplicação onde a qualidade é tão ou mais importante que a performance e que é onde faz mais falta essa tecnologia, visualização arquitetônica.

Por mais que temos renderizadores com base em GPU, aqueles que renderizam em alta qualidade como o Octane e VrayRT demoram para produzir uma imagem, enquanto aqueles que prometem imagens em pouco tempo ou até em tempo real como o Enscape, Twinmotion ou Lumion deixam a desejar em termos de qualidade. Outros como a UE4 que apresentam maravilhosas imagens em tempo real tem o grande problema do fluxo de trabalho, apesar de termos iniciativas para corrigir isso como o Datasmith, ainda é trabalhoso pois muitas vezes há a necessidade de retrabalhar a malha, criar mapeamentos, bake de luz para criar sombras, etc.

Neste mercado onde tempo e qualidade são mais importantes do que frames por segundo as novas placas da Nvidia podem ser uma revolução muito maior do que as mostradas em videogames. Como exemplo, fui perguntado sobre a produção de um vídeo de 2 minutos, levando em conta que minha fraca máquina demora em média 30 minutos para produzir uma imagem com qualidade utilizando Raytracing, um vídeo a digamos 30 fps seriam necessárias 3600 imagens, ou 1800 horas de trabalho, e em um renderfarm esse trabalho pode chegar a custar alguns milhares de reais. Não raro temos imagens que demoram horas para serem renderizadas, nesse nicho mesmo que não seja possível alcançar tempo real o tempo de render pode ser reduzido exponencialmente.

VrayRT utilizando raytracing a partir das RTX

Exemplo do Octane

Claro que como qualquer inovação os preços das novas placas aumentaram consideravelmente, as profissionais Quadro RTX 5000, 6000 e 8000, estão em pré-venda por $2.300, $6.300 e 10.000 respectivamente. Enquanto as 2070, 2080 e 2080ti, se encontram por $499, $599 e $999, e provavelmente veremos preços maiores no lançamento.

Finalmente chegamos no raytracing em tempo real, algo que muitos duvidavam que seria possível antes de uma década, nos resta torcer para ver essa tecnologia implantada e fazendo a diferença, e claro que a AMD desenvolva uma nova arquitetura melhor ainda para concorrer com a Nvidia, assim nós como consumidores só temos a ganhar.

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