Lebih dekat dengan kenyataan: fotorealisme dalam grafik komputer

Lebih dekat dengan kenyataan: fotorealisme dalam grafik komputer

Gambar 1 dari 6

Nvidia Digital IRA
Crytek
Pencetak Mimpi Quantic
Infiltran
Efek kupu-kupu
Brigade

CryEngine 3 mampu menampilkan visual yang sangat realistis. Dengan menggunakan tessellation, dapat membuat permukaan dan bentuk yang seperti aslinya, sehingga objek, karakter, dan pemandangan terlihat lebih realistis dari kejauhan, atau jika dilihat dari dekat.

Pemetaan oklusi paralaks memberikan bayangan sendiri pada permukaan dan ilusi kelegaan yang hampir nyata, dan sistem generasi berikutnya mereplikasi cara lampu warna yang berbeda berinteraksi satu sama lain dan berbeda permukaan.

Anda dapat melihat semua ini bekerja di Crysis 3, dan di judul peluncuran Crytek yang akan datang untuk Xbox One, Ryse: Son of Rome, yang menampilkan karakter realistis dan efek sinematik.

CryEngine juga digunakan di luar game. Perusahaan Prancis Enodo menggunakan CryEngine 3 untuk membangun lingkungan virtual yang dapat digunakan untuk memvisualisasikan arsitektur atau proyek perencanaan kota – seperti sistem trem baru Nice – saat masih dalam tahap cetak biru.

Barisan kemajuan

Apa yang memungkinkan hal ini terjadi? Pertama, GPU tumbuh secara eksponensial menjadi lebih bertenaga dalam lima tahun terakhir. Prosesor tercepat tahun 2008, Nvidia GeForce GTX 280, memiliki 240 shader terpadu dan kinerja pemrosesan puncak 933 GFLOPS; setara tahun ini, GeForce GTX Titan, memiliki 2.688 unit shader terpadu dan kekuatan pemrosesan puncak 4,5 TFLOPS.

Ini adalah prosesor kelas atas, tetapi ledakan kinerja ini dicerminkan lebih rendah, belum lagi GPU konsol baru – prosesor di Xbox One dan PlayStation 4 didasarkan pada versi AMD Radeon HD 7790 GPU.

Kedua, GPU sekarang memiliki lebih banyak memori untuk digunakan. Pada tahun 2008, kartu grafis PC kelas atas dikirimkan dengan RAM maksimum 1GB; sekarang, mereka datang dengan 3GB atau bahkan 6GB. PlayStation 4 dan Xbox One, sementara itu, memiliki 8GB yang dibagi antara CPU dan GPU. Itu memberi pengembang lebih banyak ruang kepala untuk tekstur resolusi tinggi dan adegan serta shader yang lebih kompleks.

Terakhir, API perangkat lunak yang mengontrol GPU ini menjadi semakin fleksibel dan efisien. Microsoft DirectX 10 adalah unit pemrosesan dengan fungsi tetap yang menentukan dan membuang untuk prosesor terpadu yang dapat bekerja pada geometri, tekstur, atau apa pun.

DirectX 11 (DX11) mengambil ini lebih jauh, menambahkan hardware tessellation dan dukungan GPU Compute, memungkinkan semua paralel memproses tenaga kuda GPU untuk digunakan tidak hanya untuk pemrosesan 3D standar, tetapi juga untuk tugas apa pun yang dapat dilihat oleh pengembang manfaat. Di sinilah, menurut Tracy dari Crytek, teknologi GPU Compute akan benar-benar hadir dengan sendirinya.

“Langkah terbesar ke depan, dan yang paling menarik menurut saya, adalah kemampuan untuk menggunakan DX11 dan compute shader,” kata Tracy. Dia percaya ini akan memungkinkan pengembang perintis seperti Crytek untuk bereksperimen dengan sistem rendering pencahayaan dan material yang lebih realistis. Namun, dia memperingatkan bahwa tidak ada satu pun "senjata merokok" yang akan menyelesaikan masalah besar apa pun untuk generasi ini. “DX11 dan [GPU] Compute memang bagus, tetapi mereka membutuhkan rekayasa yang signifikan untuk mengeluarkan setiap ons performa dan fidelitas,” bantahnya.

Menurut Silvia Rasheva, produser Unity Technologies, teknologinya membaik, tetapi belum ada. “Konsol game baru merupakan langkah maju yang signifikan jika dibandingkan dengan generasi sebelumnya,” ujarnya. “Tapi jika kita bandingkan dengan grafik offline, yang biasanya menggunakan kumpulan mesin untuk merender satu frame dalam 40 menit hingga dua jam, maka perangkat keras real-time cukup jauh.”

Bagi Rasheva, masalahnya bukan pada kerumitan model atau shader yang digunakan. Alih-alih, apa yang membedakan pipeline rendering CG film dari pipeline rendering 3D waktu nyata adalah teknik komputasi yang mahal seperti buram gerakan berkualitas tinggi, efek volumetrik kompleks untuk ledakan dan cairan, dan – yang terpenting – global berkualitas tinggi penerangan.