أصبحت تقنية Ray Tracing واحدة من أشهر المصطلحات في عالم الألعاب خلال السنوات الأخيرة، وأصبحت بطاقات الرسوميات الحديثة تستخدمها لتقديم إضاءة وانعكاسات وظلال أكثر واقعية. لكن في المقابل، يعرف أي لاعب جرب تشغيلها أن تفعيل Ray Tracing يمكن أن يؤدي إلى انخفاض كبير في معدل الإطارات. فما الذي يجعل هذه التقنية ثقيلة إلى هذه الدرجة؟ وهل الفرق البصري يستحق التضحية بالأداء؟
ما هو Ray Tracing؟
بشكل مبسط، يحاول Ray Tracing محاكاة الطريقة التي يتفاعل بها الضوء مع الأشياء داخل العالم الافتراضي. بدلًا من الاعتماد فقط على الطرق التقليدية لحساب الإضاءة والانعكاسات، تقوم التقنية بمحاكاة مسارات الأشعة لمعرفة كيف ينعكس الضوء عن الأسطح وما الأشياء التي يمكن أن تصل إليها الإضاءة.
هذا يسمح للألعاب بتقديم انعكاسات وظلال وإضاءة أكثر واقعية، خصوصًا في المشاهد التي تحتوي على أسطح عاكسة مثل الزجاج والمياه والمعادن والأرضيات اللامعة. في الألعاب التقليدية، يتم استخدام تقنيات أسرع بكثير للحصول على نتيجة مقنعة دون الحاجة إلى محاكاة كل شعاع ضوئي، وهو أحد الأسباب التي تجعل الألعاب قادرة على العمل بمعدلات إطارات مرتفعة. لكن هذه الطرق لا تكون دائمًا دقيقة في التعامل مع الضوء.
لماذا يستهلك Ray Tracing كل هذه القوة؟
المشكلة الأساسية هي كمية الحسابات المطلوبة. عندما تنظر الشخصية داخل اللعبة إلى مشهد يحتوي على آلاف الأجسام ومصادر الإضاءة والأسطح المختلفة، يحتاج النظام إلى حساب كيفية تفاعل الضوء مع هذه العناصر. وكلما زادت جودة Ray Tracing، زادت كمية الأشعة والحسابات المطلوبة للحصول على صورة أكثر دقة.
وهذا يعني أن كرت الشاشة يعمل على عدد هائل من العمليات الإضافية إلى جانب العمليات المعتادة المطلوبة لتصيير اللعبة. لهذا السبب يمكن أن تنتقل لعبة من 100FPS مثلًا إلى معدل أقل بكثير بمجرد تفعيل Ray Tracing، خصوصًا عند استخدام إعدادات RT مرتفعة ودقة 4K.
هل Ray Tracing يعني أن الرسوميات أصبحت واقعية بالكامل؟
لا. رغم أن Ray Tracing يحسن واقعية الإضاءة، فإنه لا يجعل اللعبة تلقائيًا واقعية في كل شيء. جودة النماذج ثلاثية الأبعاد، والخامات، والأنيميشن، والإضاءة نفسها، وتصميم العالم، كلها عوامل تؤثر على شكل اللعبة النهائي. كما أن تأثير Ray Tracing يختلف من لعبة إلى أخرى. في بعض الألعاب قد يكون الفرق واضحًا جدًا، خصوصًا في الانعكاسات والإضاءة، بينما قد تحتاج إلى مقارنة الصورتين جنبًا إلى جنب حتى تلاحظ الفرق في ألعاب أخرى.
وهذه نقطة مهمة لأن بعض الألعاب تستخدم Ray Tracing في تأثيرات محددة فقط، بينما تستخدم ألعاب أخرى التقنية في عدد أكبر من أجزاء نظام الإضاءة.
ما الذي يضيفه Ray Tracing إلى الألعاب؟
أكثر الأشياء التي يمكن ملاحظتها هي الانعكاسات والإضاءة والظلال.في الطرق التقليدية، قد تعتمد اللعبة على انعكاسات مسبقة أو تقنيات مثل Screen Space Reflections، وهي تستطيع تقديم نتائج جيدة لكنها تعاني من مشكلة أساسية: لا تستطيع رؤية الأشياء الموجودة خارج ما يظهر حاليًا على الشاشة.
على سبيل المثال، قد يكون هناك جسم خلف الشخصية لا يظهر على الشاشة، لكن انعكاسه يجب أن يظهر في مرآة أمامها. بعض الطرق التقليدية قد لا تستطيع التعامل مع هذا الانعكاس بشكل صحيح، بينما يستطيع Ray Tracing حسابه اعتمادًا على موقع الجسم في العالم. الأمر نفسه ينطبق على الظلال والإضاءة غير المباشرة، حيث تستطيع التقنية تقديم سلوك أكثر واقعية للضوء في بعض المشاهد.
لماذا يبدو الفرق أحيانًا بسيطًا؟
لأن المطورين أصبحوا جيدين جدًا في استخدام التقنيات التقليدية. الألعاب الحديثة تستخدم مجموعة كبيرة من الحيل والتقنيات لتقديم إضاءة وانعكاسات مقنعة دون الحاجة إلى Ray Tracing. لذلك قد تكون النتيجة بدون RT قريبة جدًا من النتيجة معه في بعض المشاهد.
لكن الفرق يظهر بشكل أكبر في الظروف التي يكون فيها الضوء والانعكاسات معقدة. لذلك قد تلعب لعبة لمدة ساعة كاملة وتجد أن Ray Tracing لم يغير تجربتك بشكل كبير، ثم تدخل إلى منطقة مليئة بالمياه والزجاج والأسطح العاكسة فتلاحظ الفرق مباشرة.
وماذا عن Path Tracing؟
إذا كان Ray Tracing يمثل خطوة كبيرة نحو محاكاة الضوء بشكل أكثر واقعية، فإن Path Tracing يأخذ الفكرة إلى مستوى أعلى. بدل استخدام Ray Tracing في تأثيرات معينة فقط، يحاول Path Tracing محاكاة عدد أكبر من تفاعلات الضوء داخل المشهد، مما يمكن أن ينتج إضاءة وانعكاسات وظلال أكثر دقة.
لكن المشكلة أن التكلفة الحسابية تصبح أعلى بكثير، ولهذا السبب تحتاج الألعاب التي تستخدم Path Tracing إلى بطاقات رسومية قوية وتقنيات مثل DLSS أو غيرها للحفاظ على معدل إطارات قابل للعب. ولهذا السبب لا تزال هذه التقنية أكثر انتشارًا في عدد محدود من الألعاب والمشاريع مقارنة بتطبيقات Ray Tracing التقليدية.
هل يمكن تشغيل Ray Tracing بدون انخفاض كبير في FPS؟
يعتمد ذلك على اللعبة وكرت الشاشة والإعدادات المستخدمة. بطاقات الرسوميات الحديثة تحتوي على وحدات مخصصة لتسريع عمليات Ray Tracing، وهذا يجعل تشغيل التقنية أكثر كفاءة من البطاقات التي لا تمتلك هذا النوع من العتاد.
كما أن تقنيات رفع دقة الصورة مثل DLSS وFSR وXeSS أصبحت مهمة جدًا مع Ray Tracing، لأنها تسمح للعبة بتصيير الصورة داخليًا بدقة أقل ثم إعادة بنائها بدقة أعلى، مما يساعد على تعويض جزء من الأداء الذي تخسره بسبب RT. لهذا السبب أصبحت هذه التقنيات تعمل معًا بشكل متكرر في الألعاب الحديثة.
هل Ray Tracing يستحق التضحية بالأداء؟
لا توجد إجابة واحدة تناسب الجميع. إذا كنت تلعب لعبة قصصية وتهتم بجودة الصورة، فقد يكون تشغيل Ray Tracing على مستوى متوسط أو منخفض خيارًا جيدًا، خصوصًا إذا كان الفرق البصري واضحًا في اللعبة التي تلعبها. لكن إذا كنت تلعب لعبة تنافسية، فقد يكون من الأفضل التضحية ببعض التأثيرات الرسومية والحصول على معدل إطارات أعلى واستجابة أسرع.
هناك أيضًا فرق بين تشغيل Ray Tracing على 30FPS وتشغيل اللعبة بدونه على 60FPS. في هذه الحالة، قد يكون من الصعب تبرير التضحية الكبيرة في السلاسة من أجل تحسينات بصرية قد لا تلاحظها أثناء اللعب. ولهذا فإن أفضل حل في كثير من الأحيان هو عدم تشغيل أعلى إعدادات RT بشكل أعمى، وإنما تجربة مستوى أقل ومقارنة النتيجة بنفسك.
هل يجب عليك تشغيل Ray Tracing؟
إذا كان جهازك قادرًا على تشغيله دون التضحية الكبيرة بمعدل الإطارات، فالتجربة تستحق بالتأكيد، خصوصًا في الألعاب التي تستخدم التقنية بشكل جيد. أما إذا أدى تشغيله إلى انخفاض كبير في الأداء، فالأفضل أن تسأل نفسك عن نوع اللعبة التي تلعبها. في لعبة قصصية بطيئة، قد يكون من المنطقي التضحية ببعض الإطارات مقابل إضاءة وانعكاسات أفضل. أما في لعبة تصويب تنافسية، فمن الأفضل غالبًا إعطاء الأولوية للأداء والاستجابة.
والأمر لا يتعلق دائمًا بتشغيل Ray Tracing أو إيقافه بالكامل. بعض الألعاب تسمح لك بتفعيل تأثيرات محددة فقط، مثل RT Reflections أو RT Shadows، ويمكنك اختيار التأثير الذي يقدم أكبر فرق بصري مقابل أقل تكلفة على الأداء.
