Battlefield V: raytracing en tiempo real

DICE es conocida por crear experiencias de juego extraordinarias con un gran énfasis en el realismo. Ahora, por primera vez en la historia, integran el raytracing en tiempo real en un título de Battlefield. Christian Holmquist, director técnico de DICE, nos cuenta cómo permitirá a Battlefield™ V ofrecer reflejos dinámicos y realistas en PC.

Las luces, las sombras y los reflejos son efectos visuales fundamentales en el proceso de diseño de cualquier videojuego. Se utilizan para mejorar la atmósfera de los entornos en los que se encuentran los jugadores y para ayudar a recrear las formas y los materiales de los objetos en 3D.

Durante la franquicia de Battlefield , estos componentes siempre agregaron una capa adicional de realismo crudo a la jugabilidad. Tan solo piensa en cómo ayudaron a darle un efecto dramático al paisaje devastado y a las ruinas de Passchendaele en Battlefield 1.

Aunque los gráficos de Battlefield siempre fueron alucinantes, DICE quería superar los límites creativos yendo más allá de las técnicas tradicionales de rasterización.

"La rasterización es el proceso por el que una red de triángulos que representan un modelo en 3D de un objeto se convierten en píxeles en la pantalla", explicó Christian Holmquist, director técnico de DICE.

Estos triángulos tienen esquinas, conocidas como vértices, que interactúan con el resto de vértices de la red. El rasterizador determina qué píxeles de cada triángulo se solapan desde la vista actual y evalúa el color de cada píxel que se dibuja en la pantalla.

Pero, como señaló Christian, "la rasterización puede dificultar mucho que los objetos interactúen entre ellos, porque cada triángulo tendría que conocer la escena por completo para poder dibujarse correctamente".

Sin embargo, se ha desarrollado un nuevo enfoque para crear gráficos más realistas a través del raytracing en tiempo real. Esta técnica, que se asocia con las películas generadas en computadora, permite a los jugadores disfrutar la jugabilidad con una fidelidad gráfica nunca antes vista.

Christian lo describió emocionado como "algo que llevábamos buscando desde hacía mucho tiempo”. "Podíamos dibujar un objeto en solitario y se veía casi perfecto, pero para la interacción entre objetos el raytracing es crucial para los reflejos, las sombras y la iluminación global".

El raytracing también tiene potencial para superar los límites de los reflejos, la iluminación indirecta, la oclusión ambiental y el Fresnel: cómo se refleja la luz con distintas intensidades según el ángulo del roce.

“La primera vez que implementamos el raytracing en tiempo real en los mapas Fiordo ártico y Róterdam fue algo increíble”, recordó Christian muy emocionado.

Básicamente, un algoritmo detecta el rastro de luz desde múltiples puntos de vista y simula la forma en que interactúa con los objetos en 3D de la escena. Según se va moviendo el rayo por la escena, acumula información de luz y color de todos los objetos que se encuentra. Estas interacciones se combinan para producir el color final de un píxel que se mostrará en la pantalla.

Al detectar el rayo de luz desde superficies lisas (como ventanas, coches, tanques, puestos de luz, baldosas, charcos o armas), se reflejan con precisión los elementos del entorno que las rodea.

Los objetos en 3D con microestructuras, subestructuras o superficies rugosas, o que sean cóncavos o trasparentes, también tendrán reflejos distintos. Al igual que harían en la vida real, "los reflejos estarán ahí sin importar cómo se mueva el jugador", agregó Christian. "No importa lo compleja que sea una escena o una superficie; con el raytracing siempre se logra el resultado correcto".

"Aunque los reflejos no siempre serán perfectamente nítidos, los jugadores podrán notar una explosión a su espalda y verán las partículas reflejadas en la superficie de un vehículo, por ejemplo", comentó.

Con la rasterización no se pueden reflejar con eficacia los objetos que no estén en la pantalla. Esta es una limitación de la técnica estándar de SSR (reflejos del espacio en pantalla). Esta técnica reutiliza datos de los píxeles en la pantalla para calcular los reflejos, lo que se usa habitualmente para crear reflejos sutiles en superficies mojadas o charcos. Por ejemplo, la cabina mojada del avión en Battlefield™ 3, cuando la teniente Jennifer Hawkins sube a su F18 en Going Hunting.

Pero al renderizar los reflejos del juego en tiempo real, alineándolos perfectamente con otras fuentes de luz y materiales emisores del mundo, logramos una jugabilidad mucho más realista y creíble. Tal y como dice Christian, "el mundo de Battlefield V debería sentirse real. Y ya está".

"Naturalmente hubo desafíos", explicó Christian, "ya que la trasparencia y la traslucidez son complicadas de renderizar, pero con el raytracing mucho más. Las explosiones son complicadas por la enorme cantidad de partículas que hay que juntar para lograr el resultado visual correcto". Cuando esos efectos están listos, el rayo regresa la evaluación correcta de color, algo en lo que el equipo de renderizado de DICE invirtió muchísimo tiempo.

Esto se logró después de mucho trabajo y Christian compara estos avances en el raytracing en tiempo real con "una de esas cosas que ocurren una vez cada 10 años, como el salto generacional en gráficos que vimos por la década de 1990 con la presentación de la aceleración por hardware con gráficos en 3D".

Cuando le preguntamos por lo que piensa del futuro del raytracing, Christian comentó que "los jugadores notarán mucha más calidad en las interacciones". Por ejemplo, escenas dinámicas con mejores reflejos, mayor nivel de detalle y el uso del raytracing en las sombras, la oclusión ambiental y la iluminación global difusa.

Una arquitectura de raytracing de última generación junto a la dedicación del equipo de renderizado de DICE permitirán que Battlefield V en PC sea uno de los títulos de Battlefield más innovadores hasta ahora. Christian agregó que “el raytracing en tiempo real crea la experiencia más física, inmersiva y rompedora visualmente hablando y estamos muy emocionados de que Battlefield V sea el primer videojuego en usar esta tecnología. Hemos estado trabajando con NVIDIA para que nuestros aficionados puedan disfrutar el raytracing y nosotros estamos comprometidos con seguir mejorando y optimizando el DXR”.

Ahora los jugadores pueden probar el raytracing DXR en tiempo real de primera mano en Battlefield V con las tarjetas de video GeForce RTX serie 20 de NVIDIA

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