Dossier : tout savoir sur le Ray Tracing, l'éblouissante technologie mise en avant par Nvidia

De GomeWars Auteur - Posté le 30 août 2018 à 9h52 dans Jeux vidéo

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Souvenez-vous, le 20 août dernier, Nvidia dévoile à la face du monde ses nouvelles cartes graphiques, les GeForce RTX 2070, 2080 et 2080 Ti. Durant sa présentation, le constructeur américain met en avant la technologie qui devrait illuminer le monde du jeu vidéo, le Ray Tracing. Cette technologie, vieille de plusieurs décennies, compte bien prendre d'assaut les expériences vidéoludiques des joueurs du monde entier, via la gamme RTX signée Nvidia. D'où vient vraiment le Ray Tracing ? Qu'apporte-t-il ? Comment fonctionne-t-il ? C'est ce que nous allons éclaircir, dans ce nouveau dossier. 

Le Ray Tracing, c'est quoi ? À quoi ça sert ?

Pour faire court, le Ray Tracing tient à reproduire de la manière la plus fidèle possible le trajet de la lumière dans un environnement en 3D. Vous le savez, la lumière peut se réfracter sur certains objets et même voir sa route bloquée par un objet, formant alors une ombre. Seulement, alors que le procédé est réalisé naturellement par les petites mains de l'univers, le reproduire de manière numérique n'est pas chose aisée. Néanmoins, le réalisme apporté est une valeur ajoutée et le photoréalisme est un rendu recherché depuis toujours, que ce soit en peinture, en photo ou en jeu vidéo. Plutôt que de suivre un chemin similaire à celui de la lumière dans la nature, le Ray Tracing fait l'inverse et recrée les jeux de lumière de votre oeil numérique à la source de lumière. 

Ainsi, les traits qui sont censés exister en dehors de votre champ de vision ne sont pas recréés, limitant les efforts à faire. Comme le montre Nvidia dans la vidéo ci-dessus, le Ray Tracing procure un résultat "hollywoodien", plus vrai que nature. Cependant, même Hollwyood a mis du temps avant d'adopter le procédé. La première utilisation en temps réel du Ray Tracing remonte à 1986 quand il aura fallu attendre plus d'une décennie pour que des studios d'animation comme Dreamworks et Pixar mettent la main à la pâte. Au départ, pour des films comme Shrek 2 et Le Monde de Nemo, l'implémentation du Ray Tracing n'est pas totale, voire superficielle. Ce procédé n'est utilisé que pour des retouches nécessaires, la technologie étant onéreuse, aussi bien en termes de temps que de puissance. 

Rastérisation à gauche; Ray Tracing à droite.

Une technologie qui se prête à bien des domaines

Mais en 2006, les studios Pixar passent à la vitesse supérieure avec Cars. Beaucoup de véhicules, des pare-brises en guise d'yeux et des carrosseries réfléchissantes, les conditions parfaites pour expérimenter au maximum le Ray Tracing. Le studio se sert donc du Ray Tracing pour appuyer PR RenderMan, son moteur de rendu. Le résultat est là, les spectateurs et la presse sont séduits. Le côté technique est encensé, notamment le réalisme des voitures, quand le scénario est parfois décrié. Mais là encore, le Ray Tracing n'est pas la seule technologie utilisée pour sublimer les effets lumineux. Par ailleurs, la technologie fait souvent partie de logiciel à part entière, comme Radiance. Et alors que le cinéma continue de l'apprécier par ses productions parfois hors-normes, l'utilisation du Ray Tracing connait également ses heures de gloire du côté des designers et des architectes. 

Grâce au Ray Tracing, présent dans divers moteurs de rendu, les designers et architectes, d'intérieur ou non, peuvent détailler au mieux leurs créations 3D. En ajoutant davantage de réalisme à ce domaine, les consommateurs peuvent se projeter plus facilement et éventuellement, tomber sous le charme du mobilier face à eux. Cette technologie permet aux modélisations 3D de prendre une nouvelle ampleur et de toucher du doigt le photoréalisme. Seulement, le rendu de ces créations demande beaucoup de temps et surtout, énormément de puissance de calcul. Et alors que les productions hollywoodiennes ont parfois le budget alloué pour ces dépenses, les designers, non. Et c'est là que la gamme RTX est censée faire de l'oeil aux professionnels. Optimisées pour le Ray Tracing, ces GPU doivent réduire les conditions nécessaires à l'utilisation optimale de cette technologie dans le domaine du design. 

Le jeu vidéo et le Ray Tracing

Retour en 1992 avec Wolfenstein 3D. Signé id Software, le troisième opus de la série débutée en 1981 est le premier jeu vidéo à se servir du Ray Tracing, ou au moins de son ancêtre, le Ray Casting. Le développement de jeux vidéo en 3D se préserve pour les jeux de simulation (automobile, aviation, spatiale) et quelques Dungeon Crawler, les ordinateurs grand public restant trop peu puissants pour les jeux d'Action. Néanmoins, un homme décide de persévérer dans le secteur, il s'agit de John Carmack. Le programmeur décide d'utiliser une approche différente à la conception de niveaux en 3D. Plutôt que d'utiliser le Ray Tracing pour l'intégralité des éléments entourant le joueur, seule la surface visible par le joueur est concernée. Carmack part sur cette idée et six semaines plus tard, un moteur de jeu 3D utilisant le Ray Casting voit le jour. Les développeurs s'en servent pour produire Wolfenstein 3D, le remake de Castle Wolfenstein, sorti en 1981.

Précurseur dans son domaine, Wolfenstein 3D va ouvrir la voix à d'autres créations populaires comme Doom, paru l'année suivante. Avant l'arrivée du Ray Tracing, les rendus graphiques comptaient sur la rastérisation, un procédé qui utilise des créations composées de triangles et de polygones pour les transformer en modèle 3D d'un objet, celui que vous verrez apparaître à l'écran. La rastérisation est une méthode de rendu plus rapide et surtout, moins gourmande. Néanmoins, le résultat n'est pas aussi détaillé qu'avec le Ray Tracing, Nvidia a tenu à le démontrer à maintes reprises au cours de sa présentation du 20 août dernier. Toutefois, l'apport du Ray Tracing s'arrête là.

Cette technologie n'est présente que pour améliorer le rendu de la lumière, notamment dans un jeu vidéo. Avec sa gamme de GPU RTX, le constructeur souhaite ouvrir le Ray Tracing en temps réel au grand public.

Le Ray Tracing vaut-il le coût ?

La technologie actuelle permet à cette innovation de débarquer dans les machines des consommateurs, mais à quel prix ? La RTX 2080 Ti était affichée à 1259€ (rupture de stock), quand les RTX 2080 et RTX 2070 (disponible plus tard) affichent respectivement 849€ et 639€. De plus, il faut également prendre en compte le fait que ces nouvelles cartes graphiques n'ont un véritable apport que pour les jeux développés spécialement avec le Ray Tracing.

Pour le moment, seuls 11 jeux sont concernés, avec des titres comme Battlefield V, Shadow of the Tomb Raider Metro Exodus ou encore Control, le prochain titre de Remedy. Et même si les benchmarks commencent doucement à arriver, la gamme RTX doit encore faire ses preuves. Certains évoquent l'arrivée des tests indépendants à la mi-septembre. Quant aux cartes graphiques, les RTX 2080 Ti et RTX 2080 embarqueront pour leurs foyers respectifs le 20 septembre prochain. 

Faut-il craquer pour le Ray Tracing ? La réponse la plus honnête : "attendez de voir". 

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Mots-Clés : jeu vidéogammeGTXNvidiaRay Tracingdossier

Source(s) : NvidiaDesign NewsElectronic DesignPixarExtreme Tech

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Commentaires (9)

Par Billy, il y a 3 mois :

Par contre vu le prix des RTX, ils vont se les garder un moment...

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Par Missille46, il y a 3 mois via l'application Hitek (en réponse à Billy):

Pour certain c'est rien. Quand tu fais la course à l'armement, tu te donnes les moyens. Certain dépense 3000 euro par an pour des cigarettes.

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Par Soyouz, il y a 1 mois (en réponse à Missille46):

"- si tu mettais de coté tout l'argent que tu dépense en clope, tu pourrais t'acheter une Porsche !
- ah ouais ? et tu fumes toi ?
- bah nen !
- ahhhh ok et elle est ou ta Porsche du coup ?
- ...
- ouais voila. "

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Par Roupo, il y a 3 mois :

Tant qu'on a pas vu les benchmarks des sites indépendants...

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Par ZaiiKo, il y a 3 mois :

Perso j'attends de voir les bench' indépendants.
Les perfs annoncées par NVidia sont en dessous de mes attentes, le gap ne semble pas si important par rapport à l'ancienne gen'.

Et les prix annoncés n'aident pas, pour une carte custom il faut compter de 1240 à 1380€ en précommande à l'heure actuelle.

A mon humble avis, je ne suis pas convaincu que cette génération marche aussi bien que l'actuelle ou la précédente, en tout cas pas au début. D'autant plus qu'avec une 1070Ti ou 1080 tout les jeux actuels tournent sans problème en 1080p et quasi en full ultra en 1440p.

La plus grosse déception selon moi est le manque de performances en 4K. L'UHD devient de plus en plus un "standard" (même si ça prendra du temps). Le minimum aurait été de sortir des CG supportant cette définition à 60 fps constants sur tout les jeux actuels (ce qui n'est pas le cas d'après les bench NVidia).

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Par Yozozo, il y a 3 mois (en réponse à ZaiiKo):

Le problème viens aussi des studio qui ont de plus en plus de mal à optimiser le code en fonction des nouveau composant.

Surtout avec les petits et moyen studio qui n'ont pas forcement le temps et l'argent de développer les technos à fond pour leur jeu.
Et sans parler de ceux qui s'en foutent et vendent le jeu comme ça (hein Bluehole avec PUBG !)

Je joue sur un 21:9 3440*1440 avec un SLI de 1080, et je peux te dire que les perf sont tellement random en fonction des jeux (je parle même pas de l'optimisation SLI qui est quasi inexistant !)

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Par Kikamaruu, il y a 3 mois :

M'Ouais, j'a vu le résultat sur la démo BFV, franchement je trouve ça naze, et inutile, et en plus le prix de ces voleurs n'arrangent rien, qu'ils se les gardent, si très peu de gens par rapport à la masse achètent ces cartes, elles baisseront.
Et puis ma 1080 est encore suffisante pour 3/4 ans je pense

Et puis on arrive à une limite des moteurs j'ai l'impression au niveau réalisme, maintenant ça se joue sur la masse de joueurs, ce qui est déjà géré depuis longtemps.

Du coup on fout des technos useless pour le moment à des prix de malades

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Par Gab', il y a 3 mois :

Dans les studios :
Comment ont peut amélioré nos jeux ?

stabilisé les moteurs et la technologie ?
non..

rendre le hardware accessible en optimisant le cout de production?
non..

GNE DES JOLI LUMIEREU !
VENDU !

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Par kéké destructor, il y a 2 mois (en réponse à Gab'):

alors je sais pas si tu sais mais la lumière est la base de ce que tu vois.
En dessin comme dans la 3d c'est ultra important.
stabiliser la tech c'est ce qu'il font chaques jours et optimiser les couts de production mdr tes qui? Eux savent faire donc eux seul decide de ce que tu va payer. Apres si tu sais faire des cartes graphiques aussi bien qu'eux et en "optimisant" les couts de prod envoie moi un mail

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