Dalla sua uscita a dicembre 2020 a oggi si è molto parlato e si continua a parlare di Cyberpunk 2077, la grande ‘opera incompiuta‘ di CD Projekt RED. Incompiuta non tanto perché non ha visto la luce, ma per le numerose problematiche e polemiche che lo hanno accompagnato e che ne hanno limitato lo sviluppo.
È notizia di queste ore l’arrivo dell’ultimo aggiornamento del gioco che introduce la modalità grafica “Overdrive Ray Tracing“, che rappresenta la quintessenza della grafica Next-Gen! Ma di cosa si tratta e come funziona? Scopriamolo anche grazie al video realizzato da Digital Foundry e che mette a confronto alcune modalità di gestione dell’illuminazione.
Path Tracing
L’Overdrive Ray Tracing introduce per la prima volta in un progetto di questo calibro la tecnica del Path Tracing. Questa tecnica non adotta scorciatoie nel calcolo dell’illuminazione degli ambienti, ogni singola fonte luminosa contribuisce alla resa della scena calcolandone rimbalzi ed effetti.
Il Path Tracing è talmente complesso ed esoso da calcolare che in 4K nativo necessita di una capacità di elaborazione mostruosa che in Cyberpunk 2077 a stento una RTX 4090 riesce a mostrarne gli effetti. Vi basti pensare che in queste condizioni la top di gamma di NVIDIA riesce a stento a raggiungere i 18fps (ma non preoccupatevi perché c’è il DLSS 3 a salvare la situazione).
Finora il Path Tracing è stato unicamente utilizzato in progetti decisamente meno esosi dal punto di vista grafico, come DOOM 2 e Minecraft. Mentre la totalità degli altri giochi si limita a fare solo un utilizzo parziale del Ray Tracing, generalmente per il calcolo delle ombre e poco altro.
Ray Tracing negli altri giochi
Prima dell’introduzione dell’hardware dedicato al Ray Tracing da parte di NVIDIA con le schede video RTX Serie 20, il calcolo dell’illuminazione dinamica degli ambienti era solamente approssimato, calcolato in precedenza, e/o camuffato nella scena in modo da darle profondità pur trattandosi di qualcosa che non era veritiero.
L’hardware RTX ha iniziato a cambiare le carte in tavola, e generazione dopo generazione l’utilizzo del Ray Tracing ha sempre più preso piede anche se a oggi i casi in cui viene utilizzato in tutto il suo potenziale (Path Tracing) si contano sulla punta delle dita.
Ancor oggi la stragrande maggioranza utilizza solo parzialmente le tecniche di Ray Tracing, anche per via dell’enorme mole di calcoli necessari. In particolare gli effetti sono limitati (soprattutto su PlayStation 5 e Xbox Series X) al calcolo delle ombre, i riflessi, poche fonti di illuminazione diretta, e la Global Illumination. Vengono invece simulati soprattutto gli effetti di Ambient Occlusion, Global Illumination, e quelli di molte fonti di illuminazione secondarie.
Ray Tracing in Cyberpunk 2077
Lo stesso Cyberpunk 2077, pur utilizzando la modalità grafica “Psycho“, adotta solo alcune tecniche di Ray Tracing e non il Path Tracing completo. In particolare per quanto riguarda l’illuminazione diretta, gli effetti di molte fonti di luce sono applicate in post-produzione all’immagine finale (Rasterized Analytics Lights). Analogamente accade per quanto riguarda l’illuminazione indiretta, ovvero ombre, riflessi e luce ambientale.
Con l’introduzione della modalità “Overdrive Ray Tracing“, tutto ciò che era pre-calcolato o realizzato in post-produzione viene eliminato. Ogni singola fonte luminosa presente nella scena, anche al di fuori della schermata di gioco che vediamo, viene calcolata in modo vettoriale e in tempo reale. Di ogni singola luce viene calcolata la direzione, il colore, i rimbalzi e i materiali in modo da restituire il risultato più fedele possibile.
Ed è proprio questo a fare la grandissima differenza. Quindi niente ombre pre-calcolate, niente Ambient Occlusion fittizia, niente riflessi farlocchi. Il Ray Tracing alla sua massima potenza, il tutto per offrire un colpo d’occhio davvero impressionante che fa da punto di riferimento e pietra miliare nei benchmark.
Cyberpunk 2077 e DLSS
A questo punto vi chiederete perché anche altri giochi non utilizzano il Path Tracing (o Ray Tracing completo)? La risposta è semplice, perché nemmeno il miglior hardware consumer odierno disponibile sul mercato è in grado di gestire una tale mole di calcoli! Vi basti pensare che in 4K nativo una RTX 4090 riesce a stento a far girare Cyberpunk 2077 a 18fps, proprio a causa delle innumerevoli fonti di luce presenti nelle scene.
A questo punto la domanda successiva che ne consegue è la seguente: perché fare questo lavoro se non esiste hardware in grado di far girare degnamente il gioco? Le risposte sono due, la prima è una questione accademica di ricerca e sviluppo di ciò che i sistemi di gioco sono e saranno in grado di fare, anche in ottica futura con The Witcher 4 e il seguito di Cyberpunk 2077. Ma ancor più importante è la seconda risposta, ovvero il DLSS di NVIDIA.
Il Deep Learning Super Sampling basato su IA e sviluppato da NVIDIA è la chiave per rendere fruibile il gioco anche con queste impostazioni grafiche. Dai primi test fatti da Digital Foundry si evince che la RTX 4090 è in grado di far girare Cyberpunk 2077 a 60fps utilizzando esclusivamente il DLSS 2, mentre il framerate sale addirittura a 95fps utilizzando il DLSS 3 (disponibile solo sulle RTX Serie 40). Ma in fase di presentazione, CD Projekt RED ha assicurato che si potrà arrivare fino a 120fps in questa modalità.
Ora non resta far altro che godervi questo spettacolo!
Fonte: Digital Foundry
