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Nvidia RTX: la nuova frontiera della grafica 3D

Non è un caso se la presentazione tenutasi a Colonia delle Rtx di NVIDIA si è aperta con un piccolo memoriale sui giganteschi passi fatti nel mondo della grafica 3D. L’introduzione delle prime rudimentali GPU fu uno di quei momenti da segnare nei libri di storia, di quelli in grado di cambiare il mondo. Dal 20 settembre quel libro di storia ha un nuovo capitolo che promette di essere ugualmente importante, un capitolo dove appaiono dei termini nuovi, complessi e affascinanti come Turing, RTX-OPS, Raytracing.

Tutto ruota intorno a quest’ultimo, il vero next-step evolutivo nel campo della grafica 3D. Inizia tutto nel 1968, con Arthur Appel che si poneva una semplice domanda. Come ottenere un’illuminazione fotorealistica nella grafica 3D? La risposta era più ovvia del previsto, replicando il comportamento reale della luce. Il raycast fa esattamente questo, simula il comportamento di un raggio proveniente da una fonte (come il sole) calcolando la giusta ombreggiatura. Ineccepibile su carta ma quasi impossibile all’atto pratico, poiché il calcolo va eseguito ad ogni frame e per ogni pixel sullo schermo.

Eppure, sembra che il momento sia finalmente giunto. Siamo di fronte a un cambio di paradigma così radicale da portare addirittura all’introduzione di una nuova unità di misura per quantificare la forza bruta della GPU. L’RTX OPS di NVIDIA si prepara a diventare il nuovo benchmark per misurare non solo il raytracing, ma il mix di quest’ultimo insieme a varie tecniche che lavorano in parallelo per garantire il massimo risultato. A questa mole di dati si aggiunge l’uso di un sistema di IA che ha il compito, nel caso in cui il singolo frame non sia stato processato interamente, di completare le informazioni mancanti tramite una rete neurale adeguatamente addestrata.

Uno degli esempi mostrati da NVIDIA mostra chiaramente il processo che porta alla creazione della luce ambientale. Si inizia con una luce diretta, che divide nettamente ciò che è illuminato e ciò che non lo è; un sistema quasi binario privo di qualsiasi sfumatura che, ovviamente, da solo non basta. Vanno quindi aggiunti dei punti luce fittizi pur di ricreare nel modo più fedele una illuminazione uniforme nelle varie zone della scena; in fase di post processing, poi, si usano degli effetti per potenziare questo sistema di luce “innaturale”.

Grazie al raytracing il problema viene quindi risolto alla radice. Nel momento in cui il raggio di luce viene simulato in tempo reale, tutto ciò che prima andava costruito “artificialmente” si ottiene in automatico: riflessione, sfumature, ombre dettagliate… la scena assume un’illuminazione naturale e realistica.

Se siete dei renderisti o lavorate con il 3D avrete avuto un giramento di testa. Quella di cui parliamo è una rivoluzione che cambia lo status quo dell’environment lighting come lo conosciamo oggi. Cosa succede se possiamo abbattere, o almeno snellire fortemente, quello che è a tutti gli effetti uno dei momenti più ostici di tutto il processo produttivo? Vuol dire scene più fotorealistiche con minimo effort. Vuol dire avere meno bug e più flessibilità. Vuol dire frame rate più stabile, vuol dire avere spazio di manovra per arricchire il software di meccaniche e funzioni che altrimenti non avrebbero trovato spazio. Sradicare un’architettura consolidata non vuol dire avere solo un boost di prestazioni, ma entrare in un nuovo mondo le cui possibilità sono ancora tutte da esplorare.

Una delle scene più impressionanti, che apre una finestra sulle possibilità future, viene dalla demo di Battlefield V, dove da una lamiera di uno sportello si poteva realisticamente vedere le lingue di fuoco di un lanciafiamme, e dove le pozzanghere mostravano il pulviscolo del cielo sopra di loro. La cosa divertente? Tutto questo prima doveva essere ricreato artificialmente, in modo fittizio, spesso posticcio.

Adesso diventa tutto naturale, garantito. Semplicemente, funziona. La grande magia sta qua, nella semplicità in cui i mondi virtuali si trasformano sempre di più in uno specchio di quello reale. Non c’è trucco non c’è inganno. Non ci sono carte nelle maniche della giacca o doppi fondi dove nascondersi. Il futuro è davanti a noi, in tutta la sua disarmante bellezza.

Mauro Ferrante