Battlefield V : lancer de rayon en temps réel

DICE est célèbre pour sa capacité à créer des expériences de jeu extraordinaires basées sur le réalisme. Pour la toute première fois, la technologie de lancer de rayons en temps réel a été intégrée à un titre Battlefield. Christian Holmquist, directeur technique chez DICE, nous explique comment elle créera des réflexions d’un réalisme et d’un dynamisme à couper le souffle pour Battlefield™ V sur PC.

L’éclairement, les ombres et les réflexions sont des effets visuels d’une importance capitale pour le processus de conception de tout jeu. Ces effets sont utilisés pour améliorer l’atmosphère des environnements dans lesquels plongent les joueurs et pour fournir des indications visuelles vitales à la forme et à la matière des objets en trois dimensions.

Tout au long de la série Battlefield , ces éléments ont toujours insufflé une couche additionnelle de réalisme brut à la jouabilité. Vous n’avez qu’à penser à la touche spectaculaire qu’ils apportent aux paysages dévastés et aux ruines croulantes de Passchendaele, dans Battlefield 1.

Bien que les graphiques de Battlefield ont toujours été époustouflants, DICE veut repousser les limites de la créativité en allant plus loin que ce que permettent les techniques de tramage classiques.

« Le tramage est un procédé où un filet de triangles qui représente le modèle 3D d’un objet est converti en pixels à l’écran », nous a expliqué Christian Holmquist, directeur technique chez DICE.

Ces triangles ont des coins nommés sommets qui interagissent avec les autres sommets de ce filet. Le tramage détermine les pixels que chaque triangle chevauche d’un point de vue donné, puis évalue la couleur de tous les pixels à mesure qu’ils sont dessinés à l’écran.

Mais, comme le souligne Christian, « le tramage peut rendre les interactions entre les différents objets très difficiles, car chaque triangle doit connaître la scène dans son ensemble afin de se dessiner correctement. »

Cependant, une nouvelle approche pour la création de graphiques réalistes a été développée grâce au lancer de rayons en temps réel. Cette technique, généralement associée à l’infographie cinématographique, permettra aux joueurs de vivre des expériences de jeu à un niveau inédit de fidélité graphique.

Christian la décrit affectueusement comme « quelque chose que nous attendons depuis très, très longtemps.  » « Nous excellons dans la création d’objets en isolation jusqu’à leur donner une apparence presque parfaite, mais c’est au niveau de l’interaction entre les objets qu’entre en jeu le lancer de rayons pour les réflexions, les ombres et l’éclairement global », a déclaré Christian.

Le lancer de rayons est aussi en mesure de repousser les limites des réflexions, de l’éclairement indirect, de l’occultation ambiante et des diffractions de Fresnel, c’est-à-dire la façon dont la lumière se réfléchit à différentes intensités en fonction des angles d’incidence.

« La première fois que nous avons utilisé le lancer de rayons en temps réel pour les cartes Fjord arctique et Rotterdam, ce fut fantastique », se souvient Christian.

En bref, un algorithme trace le chemin de la lumière depuis de nombreux points de vue différents, puis il simule ses interactions avec les objets 3D dans la scène. À mesure que le rayon se déplace à travers la scène, il accumule des informations de couleur et d’éclairement de tous les objets sur son passage. Ces interactions sont par la suite combinées afin de produire la couleur finale d’un pixel qui sera affichée à l’écran.

Les lancers associés à des surfaces planes, comme les fenêtres, les voitures, les chars, les mâts d’éclairage, les carreaux, les flaques et les armes réfléchissent avec précision les éléments de l’environnement qui les entourent.

Les objets 3D qui ont des microstructures, des sous-structures et une rugosité de surface, et qui sont concaves ou translucides, voient également les réflexions se conformer à eux. Comme dans la réalité, « les réflexions existent, peu importe la manière dont se déplace un joueur, ajoute Christian avant de poursuivre son explication. La complexité d’une scène ou d’une surface est sans importance : grâce au lancer de rayons, on arrive toujours au bon résultat. »

« Bien que les réflexions ne seront pas toujours parfaitement nettes, les joueurs remarqueront une explosion qui survient derrière eux, et ils pourront voir des particules soufflées par une déflagration qui seront réfléchies sur la surface d’un véhicule, par exemple », a-t-il noté.

Avec le tramage, il est impossible d’assurer la réflexion efficace des objets hors champ; un phénomène qui découle des limites de la technique Screen Space Reflection (SSR) classique. Ce procédé réutilise les données de pixels à l’écran afin de calculer les réflexions. Il est souvent utilisé afin de créer des réflexions subtiles sur les planchers mouillés et les flaques. Vous n’avez qu’à penser au pont d’envol humide dans Battlefield™ 3, quand la lieutenante Jennifer Hawking monte dans son F18 au début de la mission En chasse.

Mais en effectuant le rendu des réflexions du jeu en temps réel afin de créer un alignement parfait avec les autres sources d’éclairement et de matière émissive, nous décuplons le réalisme et la vraisemblance de l’expérience en jeu. Et comme Christian l’a si bien dit : « L’univers de Battlefield V doit sembler réel. Point final. »

De toute évidence, certains défis ont dû être surmontés, comme nous l’a expliqué Christian : « La transparence et la translucidité ont toujours été complexes avec le rendu, et elles sont encore plus complexes avec le lancer de rayons. Les explosions sont particulièrement délicates, en raison de la quantité impressionnante de particules qui doivent être additionnées afin d’obtenir l’effet visuel approprié.  » Une fois ces effets en place, les rayons peuvent renvoyer la bonne évaluation de couleur; un élément sur lequel l’équipe du rendu de DICE a beaucoup travaillé.

Cet objectif a été atteint après de nombreux efforts, et Christian a comparé ces avancées en matière de lancer de rayons en temps réel à « l’une de ces choses qui ne se produisent qu’une fois tous les 10 ans, comme le saut générationnel de la qualité visuelle dont nous avons été témoins dans les années 1990 avec l’arrivée des graphiques 3D à accélération matérielle. »

Quand nous avons demandé à Christian ses attentes futures pour le lancer de rayons, voici ce qu’il a répondu : « Les joueurs verront une forte augmentation de la qualité des interactions. Par exemple, les scènes dynamiques auront de meilleures réflexions et plus de détails, et les joueurs découvriront l’impact du lancer de rayons sur les ombres, l’occultation ambiante et la diffusion de l’éclairement global. »

Une architecture de lancer de rayons de pointe mariée au travail acharné de l’équipe du rendu de DICE font de Battlefield V pour PC l’un des titres Battlefield les plus novateurs à ce jour. Christian a ajouté : « Le lancer de rayons en temps réel permet de créer les expériences de jeu les plus physiques, immersives et visuellement époustouflantes qui soient, et nous sommes on ne peut plus ravis que Battlefield V soit le tout premier jeu à profiter de cette technologie. Nous avons travaillé de concert avec NVIDIA afin d’offrir la technologie de lancer de rayons à nos joueurs, et nous nous engageons à continuellement améliorer et optimiser la technologie DXR. »

Les joueurs peuvent maintenant faire l’expérience du lancer de rayons en temps réel DXR dans Battlefield V grâce aux cartes vidéo de la série GeForce RTX 20 de NVIDIA.

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