Qu’est-ce que le Ray Tracing ? Tout ce qu’il faut savoir

Des explications approfondies sur cette technologie qui apporte un tout nouveau niveau de réalisme à la lumière, aux reflets et aux ombres

Le Ray Tracing se développe doucement dans le milieu de jeu vidéo depuis son apparition à la Gamescom en 2018. Mais du fait de la charge très importante qu’il ajoute aux performances graphiques du PC, il commence tout juste à être utilisé plus fréquemment par les développeurs de jeux.

Nvidia a été le premier à annoncé l’arrivée de GPUs compatibles RTX (real-time ray tracing), avec l’arrivée de leurs impressionnantes (et aujourd’hui complètement dépassées) cartes Turing 20XX.

Avec ces cartes, une nouvelle ère de performances graphiques a vu le jour. Les cartes 20XX étaient les plus puissantes jamais vues, et permettaient enfin le rendu en temps réel d’images utilisant des effets de Ray Tracing. Cependant, bien que ce fût une excellente nouvelle pour le réalisme visuel, le manque de jeux impliquait que les utilisateurs payaient pour une fonctionnalité qu’ils n’allaient pratiquement pas pouvoir utiliser les premières années.

Un petit bond dans le temps nous amène à la période actuelle, avec un RTX plus présent dans les titres AAA. De nouveaux GPU ont également vu le jour, avec des performances très largement améliorées pour les effets de Ray Tracing, mais toujours avec un impact important sur les performances en jeu. Et bien qu’un paquet de jeux utilisent désormais le Ray Tracing, une grande question revient inlassablement : c’est quoi, le Ray Tracing ?

C’est la raison pour laquelle, dans l’article suivant, nous allons détailler cette technologie de rendu des lumières qui a révolutionné le réalisme graphique et expliquer tout ce qu’il faut savoir sur le Ray Tracing en temps réel.

C’est quoi, le Ray Tracing ?

Finalement c’est quoi exactement le Ray Tracing ? Eh bien, en graphismes informatiques, le Ray Tracing est une technique de rendu utilisée pour générer une lumière et des ombres plus réalistes. Il se focalise sur les façons dont la lumière (et les ombres) interagissent avec les objets physiques – ce qui ajoute plus de réalisme aussi bien aux jeux vidéo qu’aux films. Le Ray Tracing ne fait dans le fond qu’utiliser un algorithme qui trace le chemin de la lumière (en tant que pixels) et simule l’effet de cette lumière lorsqu’elle entre en contact avec un objet virtuel.

Ce qui le différencie des méthodes de rendu Scanline, c’est que le Ray Tracing est capable de produire des niveaux de réalisme bien plus importants. Il permet à la lumière d’interagir avec les objets et de rebondir d’une façon à la fois naturelle et réaliste. Le Ray Tracing est également capable de produire des tonnes d’effets d’optique, comme les reflets, la diffraction, la dispersion et la réfraction. Il peut également être utilisé pour produire de la même façon des ondes sonores – ce qui permet aux développeurs de créer une expérience audio plus naturelle et immersive avec de la réverbération et des échos.

Bien que cela semble génial pour les joueurs, n’oubliez pas que le Ray Tracing en temps réel a un coût important – un coût en performances. Malgré l’utilisation du Ray Tracing dans le cinéma depuis un moment, on ne le voit arriver qu’aujourd’hui dans les titres modernes – majoritairement du fait de l’immense demande de calcul et de puissance graphique sur votre PC. Si vous regardez régulièrement notre chaine de benchmark sur YouTube, vous savez déjà à quel point activer le Ray Tracing peut réduire le framerate. Nous avons testé de nombreux jeux pour voir à quel point le Ray Tracing impacte les performances, et les résultats sont édifiants. En moyenne, vous pouvez vous attendre à une baisse d’environ 30 % du framerate en utilisant l’un des GPU 30XX ou série 60XX. C’est une baisse très importante d’i/s pour « simplement » de meilleures lumières.

N’oublions cependant pas que le Ray Tracing n’en est encore à ses balbutiements dans le monde du jeu vidéo. La technologie du Ray Tracing (et le matériel qui la fait fonctionner) devrait certainement s’améliorer avec le temps.

Est-ce qu’AMD gère le Ray Tracing ?

Lorsque le RTX est arrive sur la scène du jeu vidéo, Nvidia a fait tout un battage médiatique autour de leurs cartes qui étaient le seul choix pour ceux qui voulaient profiter du contenu Ray Tracing. Cependant, depuis cela, AMD a sorti une gamme de GPU, la série 6000, extrêmement impressionnante – qui vient offrir des performances haut de gamme et le support du Ray Tracing à leurs consommateurs.

Il y a tout de même un certain nombre de facteurs à prendre en compte lors du choix d’un GPU pour le Ray Tracing. Voici les plus importants :

• RT Cores de Nvidia – Nvidia avait une longueur d’avance lorsqu’ils ont sorti leur gamme de GPU RTX – en équipant les cartes 20XX (et supérieures) de RT Cores. Ces unités de calcul sont conçues précisément pour aider à accélérer le rendu du Ray Tracing. Malheureusement, AMD n’a pas de matériel alternatif dont l’implémentation aide au calcul du Ray Tracing, ce qui rend ses GPU moins performants pour le gaming avec RTX.
• Baisses de performances AMD – Comme nous l’avons mentionné, l’activation du RTX dans un jeu peut causer des baisses de performances dramatiques avec des i/s qui chutent énormément. Avec un GPU Nvidia, la baisse est de 10 % en moyenne (selon le jeu et les paramètres graphiques utilisés). Les performances d’AMD de leur côté baissent de 10 à 20 % de plus que celles de Nvidia – principalement pour les raisons mentionnées au-dessus.
• GPU d’ancienne génération – Le Ray Tracing n’est géré que depuis 2018 (par Nvidia du moins), ce qui rend les cartes plus anciennes totalement inutiles pour le contenu RTX. Pour AMD, vous ne pouvez profiter du Ray Tracing qu’avec un GPU 5000/6000 (y compris VEGA 56/64). Les cartes Nvidia sorties après la gamme 20XX avec RTX dans leur nom sont également compatibles avec le Ray Tracing. Soyez cependant conscient que les performances varient énormément d’une génération à l’autre.

Est-ce que le RTX arrivera sur console ?

Malgré la présence du Ray Tracing en temps réel depuis seulement quelques années, Sony et Microsoft ont promis le support du Ray Tracing par leurs dernières consoles (PlayStation 5/ XBOX Series X). De plus, dans une interview de Wired, Cerny a précisément annoncé une « accélération Ray Tracing dans le matériel GPU » de leur dernière console.

AMD qui produit les composants des Xbox Series X et PS5 utilisera probablement des cores d’accélération pour le Ray Tracing – similaires aux cores RT et Tensor des cartes Nvidia. Cela devrait permettre des performances Ray Tracing correctes pour les deux consoles.

Les jeux compatibles Ray Tracing

Historiquement, le Ray Tracing est utilisé dans l’industrie du cinéma depuis 2013 avec Monsters University, le premier film d’animation à utiliser le Ray Tracing pour toutes ses lumières et ombres. Cela dit, nous avons dû attendre un peu plus longtemps pour le support dans le jeu vidéo.

Avec l’arrivée du support RTX, il n’y avait que quelques jeux effectivement compatibles avec le Ray Tracing – et uniquement quelques rares titres AAA.

• Battlefield V
• Metro Exodus
• Shadow Of The Tomb Raider
• Stay In The Light
• Quake II RTX

Pas vraiment une bonne nouvelle pour faire ses dents à l’époque. Bond dans le temps jusqu’à la Gamescom 2019 et l’annonce d’une tonne de différents titres compatibles Ray Tracing – dont de nombreux gros titres de cette année. Nvidia a également clairement annoncé dans son discours qu’ils ne bridaient en aucun cas les développeurs et les incitaient à incorporer entièrement cette technologie dans leurs derniers titres.

Voici une liste à jour de tous les jeux actuellement compatibles Ray Tracing – d’une façon ou d’une autre. N’oubliez pas que tous les jeux de cette liste ne sont pas compatibles avec les cartes graphiques AMD :

• Amid Evil
• Battlefield V
• Bright Memory: Infinite
• Call Of Duty: Modern Warfare
• Call Of Duty: Black Ops Cold War
• Control
• Cyberpunk 2077
• Deliver Us The Moon
• Dirt 5
• Doom Eternal
• Fortnite
• Ghostrunner
• Godfall
• Justice Online
• JX Online
• MechWarriror 5: Mercenaries
• Metro Exodus
• Minecraft
• Moonlight Blade
• Observer System Redux
• Pumpkin Jack
• Quake II RTX
• The Riffbreaker
• Right of Elysium
• Shadow Of The Tomb Raider
• Stay in the Light
• Vampire: The Masquerade – Bloodlines 2
• Watch Dogs: Legion
• The Witcher 3
• Wolfenstein
• World Of Warcraft
• Xuan-Yuan Sword VII

Les cartes graphiques compatibles Ray Tracing

Comme nous venons de le mentionner, toutes les cartes ne sont pas compatibles Ray Tracing. Les toutes premières sont sorties en 2018 et les nouveaux modèles depuis ne sont pas légion.

Cela dit, il y a désormais des GPU d’AMD comme de Nvidia capables de gérer le Ray Tracing à peu près correctement.

Voici l’offre actuelle de Nvidia :

• Nvidia GeForce RTX 3090
• Nvidia GeForce RTX 3080
• Nvidia GeForce RTX 3070
• Nvidia GeForce RTX 3060 Ti
• Nvidia GeForce RTX 2060
• Nvidia GeForce RTX 2060 Super
• Nvidia GeForce RTX 2070
• Nvidia GeForce RTX 2070 Super
• Nvidia GeForce RTX 2080
• Nvidia GeForce RTX 2080 Super
• Nvidia GeForce RTX 2080 Ti
• Nvidia Titan RTX

Pour beaucoup, l’arrivée des RTX 30XX fut un choc. Non seulement leurs prix sont plus abordables que les 20XX, mais elles offrent près du double de puissance dans certains scénarios. De nos jours, acheter un GPU est plus facile à dire qu’à faire – avec la gamme 20XX qui n’est pratiquement plus produite.

Voici l’offre actuelle d’AMD :

• RX 6900XT
• RX 6800XT
• RX 6800

Bien qu’il soit possible d’inclure les générations plus anciennes de GPU AMD dans cette liste, l’utilisation en conditions réelles du Ray Tracing avec ces cartes donne plus un diaporama qu’un jeu vidéo, et je ne le recommanderai même pas à mon pire ennemi. C’est pratiquement injouable même dans le meilleur des cas.

Cela dit, leur dernière gamme permet d’atteindre des framerates corrects dans les titres RTX – bien joué à AMD pour avoir rattrapé le retard aussi vite.

Conclusion

Voilà, vous savez désormais tout ce qu’il faut savoir sur le Ray Tracing en 2021. Les développeurs produisent désormais des jeux compatibles Ray Tracing à une vitesse exponentielle. Le technologie RTX est vraiment la prochaine étape de réalisme dans le jeu vidéo, et offre une plus grande immersion et une expérience visuelle comme jamais auparavant. Et avec la technologie de gestion du Ray Tracing en évolution constante, le jeu avec cette impressionnante technologie ne fera que s’améliorer.

Lire la suite:
Les Meilleurs Ecrans pour PS5
Les Meilleurs Ecrans pour la Xbox Series X