Ray Tracing ¿El futuro de los videojuegos?

Tras muchos meses de rumores, NVIDIA presentó sus nuevas gráficas GeForce RTX Serie 20 la semana pasada en una conferencia realizada en el evento Gamescom 2018, uno de los eventos del mundo del videojuego más importante de Europa, donde se muestran las últimas novedades y futuros lanzamientos; por ello tras los retrasos de NVIDIA por sacar sus nuevas graficas, fue una buena ocasión para presentar NVIDIA RTX en dicho evento y Ray Tracing, como nueva tecnologia a tener en cuenta.

En la conferencia de NVIDIA nos anuncio 3 nuevas tarjetas gráficas pertenecientes a una nueva serie de GPUs, las cuales ya no cuentan con la clasificación de GTX como se ha hecho hasta la pasada generación y aparecía por primera vez RTX. Las nuevas NVIDIA GeForce RTX que fueron presentadas oficialmente fueron las RTX 2080 Ti, RTX 2080 y RTX 2070.

La presentación de GeForce RTX en la conferencia de NVIDIA, daba vida a dos elementos muy importantes que a día de hoy todo el mundo desconoce a ciencia cierta, el salto de prestaciones que ofrece frente a las GeForce GTX 10; la nueva arquitectura Turing, fabricada en 12nm FinFET  y la tecnología Ray Tracing, son las nuevas armas más importante, que según NVIDIA revolucionará el mundo de los videojuegos.

 

Ray Tracing y sus demostraciones en Gamescom

En la presentación de las NVIDIA RTX, principalmente NVIDIA hizo especial hincapié en esta nueva tecnología de renderizado de iluminación en tiempo real que podrán usar los videojuegos que la incorporen, como serán Shadow of the Tomb Raider y Battlefield V. Como hemos dicho Ray Tracing es base fundamental de estas nuevas tarjetas gráficas y por ello es tecnología exclusiva de las NVIDIA RTX, que actualmente solo serán las gráficas a partir de las RTX 2070 hacia arriba.

La conferencia fue una tras otra demostración en vivo y cómo funcionaba Ray Tracing, tanto en benchmarks como en los títulos que llegarán, pero en esta conferencia nos faltaron muchos datos, no llegamos a ver como rendían las graficas en otros procesos que no fueran con Ray Tracing y tampoco se mostraron datos comparativos idóneos frente a las GeForce 10 Series.

Acabó la conferencia y entonces si, se dejó ver varios equipos con las nuevas gráficas, con demostraciones de juegos como el Shadow of Tomb Raider y Battlefield V y demo del Unreal Engine Infiltrator. Y fue aquí donde el “rendimiento” de Ray Tracing empezó a verse, pero en estas pruebas desencadenaron, varios comentarios negativos, como el que las pruebas en eran a 1080p y apenas alcanzaban las gráficas un rendimiento optimo, para lo que se esperaba.

 

El rendimiento que no se esperaba

Todo este debate estalló en la red, pero en principio, las demostraciones fueran a 4K o 1080p, los asistentes podían cambiar las configuraciones y parece ser que este fue un motivo, de que algunos asistentes probaran las demos en una resolución u otra, pero si fue obvio y  cierto que Ray Tracing aun no estaba pulido en estos juegos y el rendimiento en FPS no era el idóneo para las nuevas gráficas.

Tras las demostraciones y el boom provocado por estas afirmaciones, los desarrolladores del nuevo Tomb Raider y de Battelfield, informaban que actualmente la incorporación de Ray Tracing a sus títulos estaba en una fase muy temprana y que su rendimiento actual no representa el rendimiento final. Declaraciones comprensibles que se daban por hecho al ver los carteles de “alpha” en las demostraciones y hasta que Ray Tracing sea un nuevo sistema de renderizado nativo y rodado en los motores gráficos, no veremos su verdadero rendimiento.

Actualmente sin datos oficiales, comparando los datos ofrecidos y las especificaciones de las gráficas, no se sabe a ciencia cierta, cuanto porcentaje son superiores en rendimiento las RTX de NVIDIA. Normalmente el salto de una generación a otra ronda de los 20% al 30%, ciertas suposiciones cuentan que estaríamos en entre los 40% de mas en cuanto a rendimiento “bruto”, pero tendremos que esperar al lanzamiento y ver cómo funciona el nuevo tridente que es Turing, conformado por los 3 núcleos, Tensor Core, RT Core y el Shader-Compute Core.

De lo poco que se ha llegado a filtrar, en cuanto a benchmarks, como toda filtración hay que coger los datos con pinzas, ya que no sabemos cómo se ha realizado el benchmark.  El benchmark mas actual de la RTX 2080, en el benchmark TimeSpy de 3DMark ofrece un resultado parejo a la NVIDIA Titan XP en la versión de StarWars. Aunque parece que esta RTX 2080 en cuestión no llega a usar todos los Cores disponibles asi que estos datos no no muestran todo el potencial.

 

 

Turing 6 veces más potente que Pascal

Si bien es cierto que solo se ha llegado a ver el rendimiento de las nuevas NVIDIA RTX en demostraciones de Ray Tracing. Algo que si salió de la conferencia y a muchos impactó era la afirmación “Turing is 6X Pascal” .Decir que la  nueva arquitectura Turing es seis veces superior a la anterior y luego en las demostraciones jugables, aparecieran esos comentarios negativos, es algo bastante extraño.

Es por ello que NVIDIA, la cual ha ocultado bastante bien toda información de las nuevas GPUs y aun sigue haciéndolo hasta el día que se levante el NDA, el 14 de septiembre, poco a poco va soltando información de sus nuevas gráficas, mostrando gráficos, tablas y rendimientos que se conseguirían con la NVIDIA RTX 2080 ejecutando varios juegos y comparándolas frente su antecesora la GTX 1080, aunque muchos de estos datos, no nos llegan a solventar la duda de su rendimiento.

Volviendo a la afirmación de que Turing es 6 veces más potente que Pascal, estamos ante una afirmación que puede que sea algo inflada o realmente no es una afirmación en cuanto rendimiento bruto en un videojuego actual o un benchmark sintético. Tras ver las demostraciones orientadas a Ray Tracing, lo que si podemos pensar es que a nivel de rendimiento con Ray Tracing, Turing si puede que sea 6 veces más potente que la arquitectura Pascal y de ahí esa afirmación, pero actualmente no estamos viendo el rendimiento al 100% y tendremos que ver como avanza.

 

La optimización de las nuevas tecnologías

Con los pocos datos que tenemos de cómo funciona Ray Tracing a nivel de procesamiento, al igual que la arquitectura Turing, no sabemos si el rendimiento ofrecido en las demostraciones actuales, será el que tendremos que sufrir para tener esta nueva tecnología y quedarnos en esos 1080p 60fps que parece que están prometiendo las desarrolladoras que están desarrollando videojuegos con Ray Tracing.

Lo que si se espera y se especula y tiene sentido, es que Ray Tracing se irá estableciendo en el sector y la penalización de rendimiento en videojuegos se irá reduciendo y optimizando. Podemos ver como desde su lanzamiento en marzo en el GDC, con la demo de Unreal Engine con los Troopers de StarWars, funcionaba bajo un equipo NVIDIA DGX con 4 GPUs Volta y ahora gracias a Turing y sus RT Core, puede ser ejecutado aparentemente por una sola GPU.

Aunque no se esperan milagros en cuanto el rendimiento de Ray Tracing, de aquí al  lanzamiento del primer título que utilice esta tecnología, que es el Shadow of the Tomb Raider, el cual sale el 14 de septiembre. Se cree que Ray Tracing se hará hueco en el sector y su implementación, llegará de forma nativa a los entornos de desarrollos. En ese punto y tras mejoras a base de drivers y la evolución de NVIDIA junto las APIs DirectX12  y la nueva DirectX Raytracing, veremos mejoras aparentes en el rendimiento.

Pero NVIDIA RTX no solo es Ray Tracing, NVIDIA presentó también otra nueva tecnología, el DLSS (Deep Learning Super Sampling). Esta tecnologia ofrece un nuevo procesado de filtro de bordes (anti-aliasing) para los videojuegos, ofreciendo un mejor acabado y una penalización en el rendimiento menor que los filtros de Anti-aliasing actuales. Este menor impacto en rendimiento, es gracias al poder que ofrece la IA que trae la arquitectura Turing, por lo que en este caso parece ser que DLSS será una mejora notable en cuanto relación calidad grafica y FPS se refiere.

Aparte de estas nuevas dos tecnologías, muy posiblemente, NVIDIA tenga algo más que enseñar el día que se levante el NDA, ya que hay bastante hermetismo, si lo comparamos frente a otros lanzamientos. El DLSS, como hemos dicho, utiliza la ayuda de una IA para funcionar y se “sabe” que esta IA ha sido entrenada y será entrenada en los servidores de NVIDIA para que en cada juego sepa funcionar lo mejor posible y ofrecer esa optimización que repercuta a en un aumento de los FPS, frente al TAA.

Conociendo este hecho de cómo funciona el DLSS, de ofrecer una mejora visual y mejor rendimiento gracias a la IA ¿puede llegar NVIDIA a usar una IA en Ray Tracing? La respuesta se desconoce, pero aunque parezca una idea descabellada, aunque fundamentada por DLSS, podría ser un sistema que aligeraría bastante la carga de Ray Tracing y su RT Cores, que juntos a la optimización, podría llegar Ray Tracing a cualquier usuario.

 

La Trinidad de Turing

Si algo nos quedo claro de  la conferencia de NVIDIA y el lanzamiento de Turing, es que estamos hablando de una arquitectura que lleva un gran desarrollo detrás y posiblemente, sea una gran revolución a nivel de arquitectura en cuanto a las GPUs de NVIDIA, al igual que lo fue en su día Maxwell, en su primera aparición en la GTX 750 Ti.

Un cambio de concepto de lo que son las tarjetas gráficas fabricadas por NVIDIA, un cambio que parece ser que es necesario en la industria de las GPUs, ya que AMD junto  a VEGA, también realizo un cambio de concepto de lo que eran sus chips anteriores.

La gran diferencia de Turing frente a Pascal, es el interior del chip y de qué manera está construido y como trabaja. El salto a los 12nm FinFet si es algo notorio, pero la reducción en el factor de construcción de chips es algo que suele ser habitual, cambiar como está formado el chip no.

El chip de las gráficas Pascal y las anteriores, se conformaban por tan solo por un bloque , que se encargaba del proceso computacional de los shaders (SM) , ahora con Turing, el chip está dividido en 3 secciones, en 3 núcleos, siendo estos el conocido el SM (Streaming Multiprocessor), y los nuevos Tensor Core y RT Core.

Lo que consigue que Turing sea muy superior a sus predecesoras a nivel de Ray Tracing, es el RT Core. Este núcleo es el encargado de renderizar, la iluminación en tiempo real, consiguiendo actualmente 10 Giga Ray por segundo, siendo esto un 25% superior a Pascal.

Por otro lado en cuanto a novedad, tenemos él Tensor Core, el núcleo que trabaja en específico en los cálculos orientados a la IA (inteligencia artificial) y a su aprendizaje automático, siendo este el núcleo que utiliza Turing con la tecnología DLSS.

 

 Nos queda esperar

Como toda tecnología revolucionaria y novedosa, sabemos que los inicios suelen complicados y no tan fáciles como le gustaría a uno, pero aunque muchos se estén fijando mas en el rendimiento y en los ya conocidos FPS; a Ray Tracing hay que valorarla como la tecnología de renderizado de iluminación que es y como se ve en los juegos mostrados, donde los cambios son más que notables y esa revolución que planea NVIDIA para el mundo de los videojuegos con Ray Tracing, hará buenas sinergias con la resolución 4K y el HDR.

El 14 de septiembre será el día en el que muchas de las preguntas que nos hacemos hoy sobre Turing y Ray Tracing se irán respondiendo. Solo nos queda esperar como esta “revolución” de los videojuegos va adaptándose y mejorándose; y sobre todo ver cuál es el rendimiento real de las nuevas NVIDIA GeForce RTX Serie 20.

 

Ray Tracing ¿El futuro de los videojuegos?