O que é Ray Tracing e por que deixa os jogos mais realistas?

Você com certeza já ouviu falar de Ray Tracing. Essa tecnologia vive sendo citada em eventos de games, nas apresentações de novas placas de vídeo e até no lançamento de algumas TVs modernas que prometem "suporte a Ray Tracing". Esse termo surgiu em 2020 com os lançamentos das novas placas RTX da Nvidia, e por isso, muitos acham que o Ray Tracing é uma tecnologia criada para as placas, mas não é bem assim.

Mas o que exatamente isso significa e por que tanta gente fala sobre o assunto? Como essa tecnologia funciona e por que ela deixa os games tão mais realistas? Neste artigo, juntamos as respostas dessas e outras perguntas.

O que é Ray Tracing?

Ray Tracing, ou "traçado de raios", é uma técnica de renderização que basicamente consiste em reproduzir o comportamento real da luz em um ambiente virtual. Em vez de simplesmente "pintar" a luz sobre os objetos, como faz o método tradicional chamado rasterização, essa tecnologia calcula o caminho de cada raio de luz, o que acontece quando ele bate em uma superfície, é refletido, absorvido ou atravessa materiais translúcidos, como vidro e água.

O resultado é uma simulação de iluminação muito mais natural. Sombras ganham contornos suaves, reflexos mostram exatamente o que está fora do campo de visão e as luzes se comportam de forma física e realista, criando uma sensação de profundidade que antes era impossível de alcançar.

Como funciona o Ray Tracing?

O Ray Tracing pode parecer algo mágico, mas na prática é um processo matemático extremamente detalhado que simula como a luz se comporta no mundo real. Ele segue várias etapas até formar a imagem final que vemos na tela:

1. Lançamento de raios (Ray Casting): tudo começa quando o sistema dispara feixes de luz virtuais chamados "raios" a partir da câmera do jogo em direção ao cenário. Cada pixel da tela representa um desses raios.
2. Interseção com objetos: os raios são testados para descobrir se colidem com algum objeto 3D do ambiente, como paredes, personagens ou qualquer superfície. Essa etapa determina onde a luz realmente "bate".
3. Cálculo de iluminação: quando o raio atinge um objeto, o Ray Tracing calcula como a luz reage nesse ponto, se ela será refletida, absorvida ou se vai atravessar o material. Aqui entram as texturas, sombras, brilhos e refrações.
4. Cálculo de cores: o sistema então combina todas essas informações, como luz direta, reflexos, transparência e sombras para enfim definir a cor exata daquele ponto do pixel.
5. Recursão: se o raio atinge uma superfície refletiva, ele gera novos raios que continuam o processo. É assim que o Ray Tracing cria reflexos realistas em vidros, metais ou superfícies molhadas.
6. Composição da imagem: depois que todos os raios são processados, o sistema reúne os resultados e forma a imagem final. Isso é repetido para cada pixel da tela, resultando em cenas com um nível de realismo impressionante.

Esse processo acontece milhares de vezes por segundo, exigindo muito poder de processamento. Por isso, só as GPUs modernas com núcleos dedicados conseguem rodar Ray Tracing em tempo real com fluidez.

Por que o Ray Tracing deixa os jogos mais realistas?

O impacto do Ray Tracing é fácil de perceber. Jogos com a tecnologia ativada parecem mais vivos e autênticos. Reflexos em poças d’água mostram o que realmente está ao redor, metais brilham com precisão e sombras reagem conforme a intensidade e a posição das fontes de luz, tudo isso em tempo real.

Nos métodos tradicionais, os reflexos e as sombras que aparecem nos jogos são "fakes": muitas vezes usando texturas estáticas que apenas imitam a iluminação. Com o Ray Tracing é diferente: a GPU calcula o comportamento da luz quadro a quadro, o que faz cada cena ficar muito mais próxima do mundo real.

Quais os desafios de usar o Ray Tracing

A beleza do Ray Tracing tem um custo: processamento. Como exige cálculos complexos de luz em tempo real, o desempenho pode cair bastante se o hardware não for potente o suficiente. Por isso, muitos games modernos adotam uma abordagem híbrida, misturando rasterização para a maior parte da cena e Ray Tracing apenas em pontos-chave, como reflexos e iluminação global.

Hoje em dia já temos várias GPUs modernas, como as séries Nvidia RTX e AMD Radeon RX, que trazem núcleos dedicados para lidar com essa carga extra de trabalho. E para equilibrar qualidade e desempenho, existem ainda tecnologias como DLSS e FSR que usam inteligência artificial para reconstruir imagens.

Ray Tracing além dos jogos

Antes de chegar ao mundo gamer, o Ray Tracing já era usado há décadas no cinema e na animação. Filmes em CGI (computação gráfica) utilizam essa técnica para gerar imagens extremamente realistas, mas, por levar horas para renderizar cada quadro, ela só se tornou viável em tempo real com o avanço das placas de vídeo mais modernas.

Hoje, jogos como Cyberpunk 2077, GTA V (em versões atualizadas) e Half-Life 2 RTX mostram como é o poder do Ray Tracing. Os reflexos, as sombras e luzes são aquela impressão de coisa de cinema. E a tendência é que isso fique cada vez melhor à medida que o hardware continua evoluindo.

O Ray Tracing é, sem dúvida, uma das maiores revoluções gráficas dos últimos anos. Se você é do tipo de gamer que busca a melhor experiência visual, investir em um PC, console ou TV compatível com Ray Tracing é o primeiro passo para entrar de vez na nova era do realismo digital.

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