Вы наверняка видели сотни видео с названиями вроде «[название игры] с трассировкой лучей или RTX». Большинство из них сделаны при помощи программы ReShade, которая добавляет в игру кастомные шейдеры и другие постэффекты, и шейдера от программиста, известного под никами Pascal Gilcher и Marty McFly, который уже несколько лет доступен подписчикам его Patreon. Он использует информацию, которая есть на экране (SS — screen space, экранное пространство), и исходя из нее и буфера глубины создает более точное глобальное освещение (GI, global illumination) при помощи программной трассировки лучей (RT, ray tracing) внутри кадра.
Важное отличие от «полноценного» RTX GI, как в Metro Exodus, Control, Cyberpunk 2077 и других играх, в том, что в них глобальное освещение рассчитывается из всего мира игра, в том числе того, что происходит за экраном. Обычно все модели и текстуры, которые игрок не видит, отсекаются движком (culling), чтобы увеличить производительность, поэтому игры с RTX GI разработчики специально дорабатывают, чтобы алгоритм мог использовать закадровую информацию. SSRTGI доступа к такой информации не имеет, поэтому освещение будет попроще. Но зато технологию можно добавить практически к любой игре, но он будет ограничен тем, что сейчас на экране.
SSRTGI позволяет создавать мягкие рассеянные тени, особенно в местах, куда свет не должен поступать — в углах, скоплениях объектов и т.д. Т.е. по сути это скорее продвинутый вариант SSAO — затенения фонового освещения в экранном пространстве, но он позволяет еще добавлять рассеянные отражения на матовых поверхностях (radiosity). Например, когда в Mirror’s Edge Catalyst ярко красные платформы отражаются в бетонных стенах.
Как упоминалось выше, раньше воспользоваться шейдером можно было лишь задонатив Pascal Giltcher на Patreon и скачав последнюю версию шейдера от из закрытого чата на его Discord-сервере. Или, как вариант, отыскав старую версию на каком-нибудь подозрительном Google Drive. Потом надо установить в игру ReShade, добавить в ее папку шейдер, а после ковыряться в паре десятков параметров уже в самой игре.
NVIDIA решила упростить этот процесс и вместе с Pascal Gilcher добавила шейдер SSRTGI в свою галерею фильтров Freestyle. Это определенно удобнее, проще и быстрее, чем версия для ReShade. Но NVIDIA Freestyle работает не во всех играх, а SSRTGI доступен в еще меньшем списке игр. ReShade будет работать с почти чем угодно, даже с очень старыми играми, а SSRTGI-шейдер для него можно настроить очень тонко, там даже есть небольшие инструменты для дебагинга. У SSRTGI всего 4 опции, два переключателя и один выбор глубины трассировки лучей.
- Intensity — загадочный параметр. Что NVIDIA подразумевается под интенсивностью, не совсем понятно. Возможно, это комбинация настроек, сведенная в один сладйер. Ее точно стоит покрутить по вкусу, потому что результат не всегда очевиден. Удар по производительности есть, но незначительный — всего в 2-4%.
- Quality — документации для шейдера нет, но, судя по всему, этот параметр регулирует количество лучей и глубину отражений. На высоких настройках изображение выглядит ощутимо реалистичнее, но удар по производительности внушителен даже для RTX 3090.
- Ambient Occlusion — как сильно накладывается эффект затенения фонового освещения. Для максимальной наглядности на всех скриншотах стоит значение 100%.
- Indirect Lighting — сила непрямого освещения. Шейдер пытается рассчитать как сцена будет освещена отраженным светом. Значения больше 50% в большинстве случае выглядят неестественно ярко, этот параметр даже в целях демонстрации не стоит накручивать
- Fade Distance — расстояние затухания, на котором SSRTGI перестает влиять на мир игры. Совершенно не влияет на производительность, но если шейдер начинает обводить контуры далеких спрятанных в тумане объектов, то стоит убивать этот параметр. 12-15% хватает для большинства игр.
SSRTGI производит трассировку лучей в программном режиме. Плюсы очевидны: шейдер работает на практически любом более-менее современном железе (в случае версии для Freestyle, от NVIDIA) и с практически любыми играми. Минус: отсутствие аппаратного ускорения.
Скажем сразу, что SSRTGI может с легкостью поставить на колени даже NVIDIA GeForce RTX 3090 в первом Portal, особенно в 4К. Удар по производительности существенный даже для RT-эффектов, но в будущем на новых видеокартах можно будет выкручивать его на максимум. Сейчас играть можно только на Low и Medium, дальше придется понижать разрешение, включать DLSS, если такая опция есть.
Иными словами, чтобы играть в 60 FPS с SSRTGI в низком качестве, сама по себе игра должна работать в 103 FPS, а в ультра-качестве — в 260 FPS. Ультра-качество — это пока только для скриншотов даже на топовом железе.
К сожалению, NVIDIA не предоставляет список игр, в которых работает SSRTGI. Можно начать со списка игр, в которых работает оверлей Freestyle, но SSRTGI и даже SSAO включены далеко не для всех игр и даже когда они включены, работают они далеко не всегда.
Мы проверили 42 игры на то, есть ли в них поддержка SSRTGI через NVIDIA Freestyle.
РаботаетСломаноНе работаетAssassin’s Creed IIIAssassin’s Creed — проходит сквозь стеныAssassin’s Creed III RemasteredAssassin’s Creed: SyndicateAssassin’s Creed II — проходит сквозь стеныAssassin’s Creed Liberation RemasteredAssassin’s Creed OdysseyAssassin’s Creed Revelations — проходит сквозь стеныBatman Arkham AsylumBatman: Arkham OriginsAssassin’s Creed IV Black Flag — проходит сквозь стеныDishonored 2 (говорит, что нет информации от буфера глубины)Batman: Arkham KnightA Plague Tale: Innocence — ничего не меняетсяFallout 3Bioshock Infinite (очень слабый эффект)Rise of the Tomb Raider — ничего не меняетсяFallout 4Far Cry 4The Elder Scrolls V: Skyrim Special Edition — ничего не меняетсяHalf-Life 2Jurassic World EvolutionThe Witcher 2 — только на ГеральтеHalf-Life 2 Episode OneMetro 2033Half-Life 2 Episode TwoMetro Last LightHitman 3Mirror’s Edge CatalystMetal Gear Solid V: The Phantom PainPortalMetro: Last Light ReduxPortal 2PreyResident Evil 6 — слегка глючитStar Wars Battlefront IIShadow of the Tomb RaiderStar Wars Jedi: Fallen OrderThe Witcher 3Star Wars The Force Unleashed 2Tomb Raider (2013)The Wolf Among Us
Mirror's Edge Catalyst
Оригинальная Mirror’s Edge до сих пор неплохо выглядит благодаря необычному визуальному стилю, использованию контраста пастельных оттенков с яркими цветами и заранее отрендеренному глобальному освещению с мягким отраженным светом. В приквеле/ребуте Mirror’s Edge Catalyst был тот же визуальный стиль, но из-за использования динамического освещения отраженный мягкий свет в игре отсутствует. Это вырывает многочисленные яркие элементы из контекста мира игры. SSRTGI позволяет вернуть отраженный мягкий мягкий свет и добавить дополнительную глубину изображению.
Portal
Сделанная на Source Engine Portal не использует вообще никакого физически корректного освещения, материалов, затенения фонового освщения и прочих этих буржуйских технологий. Просто статичное окружение и очень много «запеченного» освещения. Игра освещена очень плоско, без очевидных источников света. SSRTGI пытается сделать игру реалистичнее, поэтому зачастую сцены выглядят темнее, чем должны, зато во многих случаях появляется направленность света, которой в Portal обычно нет, только намеки.
Portal 2
Обновленный движок Portal 2 еще лучше работает с SSRTGI. Мир игры оживает, освещение становится гораздо более динамическим. Игра использует много альфа-эффектов вроде дыма, поэтому придется на глазок настроить дальность броска лучей, чтобы не видеть то, что игра не хочет показывать. Из-за того, что эффект работает в экранном пространстве (т.е. использует только те объекты, которые есть на экране), то он слегка нестабилен, но полноценный RTXGI надо кодировать в игру, а это решение в два клика.
Когда игра делает вот такие штуки, SSRTGI приходится вообще отдуваться за всю систему освещения — добавлять не только отраженный оранжевый свет, но и создавать свои мягкий тени над громкоговорителем. Из-за неполной информации о свете и потому что Portal 2 не поддерживает физически корректные материалы, закон сохранения энергии тоже не работает, и вот в такой ситуации заполняющий свет становится слишком сильным. Работая в экранном пространстве, шейдер не может узнать, где находится источник света (в данном случае, над камерой) и не знает, что оранжевый пол светится отраженным, а не своим светом, поэтому вся комната красится яркими оранжевыми тонами. Закон сохранения энергии вышел за хлебом и не вернулся, но все равно красиво.
Assassin’s Creed Odyssey
Еще одна проблема игр с динамическим освещением — под мягким рассеянным облаками светом дневного неба нет ни одной тени. Слева игра на максимальных настройках качества, тени и затенение фонового освещения тоже на максимуме. И все же в этой сцене почти нет теней, что в жизни, конечно, не происходит. SSRTGI добавляет тени, мягкие, рассеянные и бесформенные — на большее шейдер не способен, но мягкие тени от гигантского источника света вроде облачного неба так и выглядят.
Batman Arkham Knight
В Batman Arkham Knight технология работает как положено, но периодически конфликтует со сложными постэффектами игры. У Arkham Knight достаточно мягкий контраст, который реализован за счет активного использования погодных эффектов и художественных приемов вроде воздушной перспективы, когда объекты вдалеке скрываются смогом, дымом или туманом. Технически это означает, что настоящий черный цвет в игре возможен только на переднем плане, а вдалеке все становится более серым и бесцветными, как это зачастую происходит в реальном мире благодаря рассеиванию лучей света. Шейдер SSRTGI не знает о художественной задумке разработчиков, поэтому стоит ограничить Fade distance, чтобы он не «обводил» дальние объекты, разрушая атмосферу игры.
К сожалению, пока нет инструментов, которые позволяют изменить порядок наложения постэффектов, потому что SSRTGI или настоящий RTX GI могли бы сделать Arkham Knight еще красивее, без компромиссов с атмосферой игры.
Еще одна проблема — SSRTGI «рисует» AO поверх эффекта глубины резкости (размытия объектива) в заставках и в паузе. Выглядит не очень красиво.
Assassin’s Creed IV: Black Flag
Assassin’s Creed IV: Black Flag обзаводится красивыми динамическими тенями даже в пасмурную погоду, добавляя изображению глубину и насыщенность. Но как и в большинстве предыдущих игр серии, Эдвард, все NPC и динамические объекты явно не записываются игрой в буфер глубины, и ambient occlusion накладывается поверх них, поэтому они выглядят прозрачными. Неизвестно есть ли какое-то решение, потому что мир игры действительно начинает выглядеть гораздо интереснее с SSRTGI.
Batman Arkham Origins
Arkham Origins страдает от классической проблемы игр со статичным освещением — просчитанная заранее светотень выглядит отлично, а вот все динамические объекты, вроде противников, «светятся» — на них явно гораздо более упрощенное освещение. SSRTGI добавляет более качественное затенение фонового освещения в том числе и окружению. Скриншоты примера слишком темные, чтобы было проще увидеть разницу, но даже с более мягкими настройками свет на противниках и их разбросанном оружии выглядят гораздо ближе к красивым готическим подворотням Готэма.
Far Cry 4
В Far Cry 4 у растительности нет теней, SSRTGI может их добавить. Выглядит очень убедительно. Для игры, большая часть которой проходит под открытым небом, это немаленький апгрейд.
Jurassic World Evolution
В стратегиях SSRTGI тоже может добавить интересные эффекты. Помимо вышеупомянутых теней травы, зеленая трава отражается от цементных барьеров и окрашивает динозавров в зеленоватый оттенок. Мелочь, но приятно.
Инструменты вроде ReShade и NVIDIA Freestyle позволяют обновить визуал старых игр и подлатать новые, если разработчики решили с ним не заморачиваться. Шейдер SSRTGI в этом плане один из самых необычных и интересных — он позволяет добавить во многие игры реалистичную графику, которая раньше была невозможна. Это не полноценное настоящее глобальное освещение при помощи трассировки лучей, потому что SSRTGI использует только то, что сейчас есть на экране, из-за чего эффект иногда глючит и может резко изменить освещение без повода, и очень требователен к видеокарте (хотя поддержка RTX как раз не нужна). Но если у вас есть видеокарта NVIDIA, то ничего не мешает попробовать сделать ваши любимые игры (если они поддерживаются) еще красивее — достаточно нажать ALT+F3, выбрать SSRTGI и покрутить слайдеры.