srocenter Can
Forum Admin
Moderatör
Center Üyesi
Bilişim Sahibi
Çevirmen
Coder
Grafiker
Guild Master
Guild Üyesi
Reklamcı
Server Sahibi
Supporter
V.i.P
- Katılım
- 18 Haz 2023
- Mesajlar
- 20,135
- Tepkime puanı
- 12
- Puanları
- 38
Ray Tracing (RT) olarak da bilinen Işın İzleme, son dönemlerin en popüler terimlerinden birisi. Peki Işın İzleme nedir, ne işe yarar ve nasıl çalışır?İçindekiler
Işın İzleme (RT) Nedir?
Ray Tracing (RT) olarak da bilinen Işın İzleme, ışığın sanal bir ortamda nesnelerle ve yüzeylerle nasıl etkileşime girdiğini simüle ederek gerçekçi aydınlatmalar ve grafikler oluşturmak için kullanılan bir işleme tekniğidir.
Teknik, nesnelerden seken ışık ışınlarının yolunu izlemeyi ve diğer nesneler tarafından nasıl emildiğini, yansıtıldığını ve kırıldığını hesaplamayı içerir.
Bu sırada ışık ışını bir nesneden ötekine yansıma yapabilir (yansıma), diğer nesneler tarafından engellenerek gölgelere neden olabilir (emilme) ya da saydam ve yarı saydam nesnelerden geçebilir (kırılma). Bu etkileşimler daha sonra bir pikselin nihai rengini ve aydınlatmasını belirlemek ve üretmek için kullanılır.
Işın İzleme teknikleri sıklıkla video oyunları ile karakterize edilse de başta mimarlık, mühendislik, aydınlatma tasarımı ve film endüstrisi olmak üzere geniş bir kullanım alanına sahiptir.
Işın İzleme sırasında her bir ışık ışını kendi bağımsız hesaplamasını gerektirir. Bu ise sistemde çok fazla veri üretimine neden olur. Bu nedenle RT odaklı GPU modellerinde ideal olarak daha fazla VRAM görmek isteriz.
VRAM hakkında daha ayrıntılı bilgi edinmek istersenizisimli rehberimize kısaca göz atmayı da unutmayın.
Işın İzleme Nasıl çalışır?
terimi Picture Element kelimelerinin kısaltmasından ortaya çıkmıştır ve çözünürlükten bağımsız olarak herhangi bir elektronik veya dijital görüntünün en küçük bileşenidir.
Rasterleştirme ve Işın İzleme, bilgisayar grafiklerinde cihazınızdaki görüntüleri oluşturan piksellerin renklerini belirlemek için kullanılan işleme teknikleridir.
Rasterleştirme tekniğinde bir sahnedeki nesneler arkadan öne doğru çizilir ve 3D nesneler dönüşüm matrisleri aracılığı ile 2D düzlemine eşlenir.
Pikselin rengi sahnedeki ışıklandırma unsurları ile birlikte ağda (model) depolanan bilgilere (renk, doku) dayanarak belirlenir.
Bu, Işın İzleme ile kıyaslandığında çok daha hızlıdır ancak onun aksine yansımaları, kırılmaları ve ışığa dayanan diğer efektleri simüle edemez.
Işın İzleme tekniğinde ise kameranın bakış açısından bir ışın gönderilir, bu ışının kaynağa ulaşana dek sahnedeki nesnelerin etrafında sekerek takip ettiği yol izlenir, bu süreçte renk toplanır ve biriktirilir.
Burada ışık ışınlarının fiziksel davranışı birebir olarak taklit edildiğinden sonuç olarak daha yumuşak ve daha ayrıntılı gölgeler, daha tutarlı ortam tıkanıklığı ve daha doğru kırılmalar elde ederiz ki bu da Rasterleştirme ile kıyaslandığında daha kaliteli ve daha gerçekçi sonuçlar anlamına gelir.
Elbette hiçbir anlaşma karşılıksız değildir ve tüm bu getirinin bir götürüsü olduğu unutulmamalıdır: Hız.
Film izlerken beyninizin hareketli görüntü olarak algıladığı şeyin aslında her saniye başına ardı ardına oynatılan 24 farklı hareketsiz kareden ibaret olduğunu biliyor olmalısınız.
Bilgisayar üzerinde üretilen filmlerde bu karelerin her birinin ayrı ayrı işlenmesi gerekir. Yani bilgisayar, kareyi oluşturan her bir pikselin tam olarak nasıl görünmesi gerektiğine karar vermelidir. çoğunuz bu süreci “Render Almak” olarak biliyorsunuz.
Geleneksel bilgisayar grafiklerinde bu işlem çevrim dışı bir işleyici ile yapılır ve istenen çözünürlük ve kalite ayarına bağlı olarak tek bir karenin işlenmesi bile saatler, hatta günler sürebilir.
Ancak video oyunları daha farklıdır çünkü kameranın o sırada tam olarak ne göreceğini önceden bilmek mümkün değildir. GTA V’in açık dünyasında gezindiğinizi varsayın, o sırada sağa da dönebilirsiniz sola da.
Günümüzde video oyunlarının saniyede 120 kare işlemesi yaygındır. Bu da sistemin her bir kare başına saatlerin ya da günlerin aksine yalnızca milisaniyelere sahip olduğu anlamına gelir.
Yani her şey gerçek zamanlı olarak işlenmelidir ve akıcı bir deneyim için bu mümkün olduğu kadar hızlı olmalıdır. (Ek bilgi içinisimli rehberimize göz atmayı unutmayın.)
Rasterleştirme, video oyunlarında gerçek zamanlı render için yeterince hızlıdır ancak yakın geçmişe kadar aynı şeyi Işın İzleme için söylemek pek de mümkün değildi.
Işın İzleme’nin video oyunlarındaki tek kullanım alanı, önceden işlenen ve daha sonra oyun içinde tıpkı bir film gibi oynatılan sinematikler ile kısıtlıydı. Elbette onunla gerçek zamanlı olarak etkileşime giremiyordunuz.
Peki ama ne değişti?
2018 yılında iki önemli katalizör hayatımıza girdi: Microsoft’un DXR (DirectX Ray Tracing) çerçevesi ve NVIDIA’nın RTX platformu.
Epic Games, NVIDIA ve ILMxLAB ile birlikte çalışarak Mart 2018’de Star Wars: The Last Jedi’dan karakterlerin yer aldığı ilk gerçek zamanlı ışın izleme demosunun gösterimini yaptı.
Bunlar Işın İzleme’nin ilk günleriydi. Unreal Engine’in prototip kodu henüz kullanıcılara sunulmamıştı. Üstelik demonun gerçek zamanlı olarak çalıştırılması için gereken donanım NVIDIA Volta GPU’lu bir NVIDIA DGX Studio idi ve $70.000 civarında bir fiyat etiketine sahipti.
Yani ne donanım ne de yazılım ortalama bir kullanıcı açısından erişilebilir değildi.
NVIDIA, Ağustos 2018’de gerçekleşen Gamescom sırasında $1.200 fiyat etiketine sahip olan GeForce RTX 2080 Ti ekran kartında çalışan gerçek zamanlı demoları gösterdi. (Ayrıntılı bilgi için )
Mart 2019’da Epic Games, gerçek zamanlı ışın izleme teknolojisini Unreal Engine 4.22 ile Beta olarak kullanıma sundu.
Günümüzde Unreal Engine 5 ile gerçek zamanlı ışın izleme deneyimi her zamankinden daha kararlı ve daha performanslı çalışmaktadır. Üstelik RTX serisi ekran kartları da başlangıçtakine nazaran çok daha erişilebilir hale geldi.
Elbette bunların her biri eşit kabiliyetere sahip değildir. Ayrıntılı bilgi için  isimli listemize göz atabilirsiniz.
Sonuç
Bu rehberimizde Işın İzleme (RT) Nedir? Ne İşe Yarar? Nasıl çalışır? konusunu ayrıntılı bir şekilde ele alarak merak edilen noktalara değindik.
Ray Tracing (RT) olarak da bilinen Işın İzleme, ışığın sanal bir ortamda nesnelerle ve yüzeylerle nasıl etkileşime girdiğini simüle ederek gerçekçi aydınlatmalar ve grafikler oluşturmak için kullanılan bir işleme tekniğidir. Bu nihai durumda fotografik açıdan daha kaliteli ve daha gerçekçi sonuçlar anlamına gelir.
Peki siz Işın İzleme hakkında ne düşünüyorsunuz? Sizce bu işleme tekniği, elde edilen performansta yol açtığı götürü ile kıyaslandığında dikkate değer farklılıklar yaratmayı başarabiliyor mu?
Işın İzleme (RT) Nedir?
Ray Tracing (RT) olarak da bilinen Işın İzleme, ışığın sanal bir ortamda nesnelerle ve yüzeylerle nasıl etkileşime girdiğini simüle ederek gerçekçi aydınlatmalar ve grafikler oluşturmak için kullanılan bir işleme tekniğidir.
Teknik, nesnelerden seken ışık ışınlarının yolunu izlemeyi ve diğer nesneler tarafından nasıl emildiğini, yansıtıldığını ve kırıldığını hesaplamayı içerir.
Bu sırada ışık ışını bir nesneden ötekine yansıma yapabilir (yansıma), diğer nesneler tarafından engellenerek gölgelere neden olabilir (emilme) ya da saydam ve yarı saydam nesnelerden geçebilir (kırılma). Bu etkileşimler daha sonra bir pikselin nihai rengini ve aydınlatmasını belirlemek ve üretmek için kullanılır.
Işın İzleme teknikleri sıklıkla video oyunları ile karakterize edilse de başta mimarlık, mühendislik, aydınlatma tasarımı ve film endüstrisi olmak üzere geniş bir kullanım alanına sahiptir.
Işın İzleme sırasında her bir ışık ışını kendi bağımsız hesaplamasını gerektirir. Bu ise sistemde çok fazla veri üretimine neden olur. Bu nedenle RT odaklı GPU modellerinde ideal olarak daha fazla VRAM görmek isteriz.
VRAM hakkında daha ayrıntılı bilgi edinmek istersenizisimli rehberimize kısaca göz atmayı da unutmayın.
Işın İzleme Nasıl çalışır?
terimi Picture Element kelimelerinin kısaltmasından ortaya çıkmıştır ve çözünürlükten bağımsız olarak herhangi bir elektronik veya dijital görüntünün en küçük bileşenidir.
Rasterleştirme ve Işın İzleme, bilgisayar grafiklerinde cihazınızdaki görüntüleri oluşturan piksellerin renklerini belirlemek için kullanılan işleme teknikleridir.
Rasterleştirme tekniğinde bir sahnedeki nesneler arkadan öne doğru çizilir ve 3D nesneler dönüşüm matrisleri aracılığı ile 2D düzlemine eşlenir.
Pikselin rengi sahnedeki ışıklandırma unsurları ile birlikte ağda (model) depolanan bilgilere (renk, doku) dayanarak belirlenir.
Bu, Işın İzleme ile kıyaslandığında çok daha hızlıdır ancak onun aksine yansımaları, kırılmaları ve ışığa dayanan diğer efektleri simüle edemez.
Işın İzleme tekniğinde ise kameranın bakış açısından bir ışın gönderilir, bu ışının kaynağa ulaşana dek sahnedeki nesnelerin etrafında sekerek takip ettiği yol izlenir, bu süreçte renk toplanır ve biriktirilir.
Burada ışık ışınlarının fiziksel davranışı birebir olarak taklit edildiğinden sonuç olarak daha yumuşak ve daha ayrıntılı gölgeler, daha tutarlı ortam tıkanıklığı ve daha doğru kırılmalar elde ederiz ki bu da Rasterleştirme ile kıyaslandığında daha kaliteli ve daha gerçekçi sonuçlar anlamına gelir.
Elbette hiçbir anlaşma karşılıksız değildir ve tüm bu getirinin bir götürüsü olduğu unutulmamalıdır: Hız.
Film izlerken beyninizin hareketli görüntü olarak algıladığı şeyin aslında her saniye başına ardı ardına oynatılan 24 farklı hareketsiz kareden ibaret olduğunu biliyor olmalısınız.
Bilgisayar üzerinde üretilen filmlerde bu karelerin her birinin ayrı ayrı işlenmesi gerekir. Yani bilgisayar, kareyi oluşturan her bir pikselin tam olarak nasıl görünmesi gerektiğine karar vermelidir. çoğunuz bu süreci “Render Almak” olarak biliyorsunuz.
Geleneksel bilgisayar grafiklerinde bu işlem çevrim dışı bir işleyici ile yapılır ve istenen çözünürlük ve kalite ayarına bağlı olarak tek bir karenin işlenmesi bile saatler, hatta günler sürebilir.
Ancak video oyunları daha farklıdır çünkü kameranın o sırada tam olarak ne göreceğini önceden bilmek mümkün değildir. GTA V’in açık dünyasında gezindiğinizi varsayın, o sırada sağa da dönebilirsiniz sola da.
Günümüzde video oyunlarının saniyede 120 kare işlemesi yaygındır. Bu da sistemin her bir kare başına saatlerin ya da günlerin aksine yalnızca milisaniyelere sahip olduğu anlamına gelir.
Yani her şey gerçek zamanlı olarak işlenmelidir ve akıcı bir deneyim için bu mümkün olduğu kadar hızlı olmalıdır. (Ek bilgi içinisimli rehberimize göz atmayı unutmayın.)
Rasterleştirme, video oyunlarında gerçek zamanlı render için yeterince hızlıdır ancak yakın geçmişe kadar aynı şeyi Işın İzleme için söylemek pek de mümkün değildi.
Işın İzleme’nin video oyunlarındaki tek kullanım alanı, önceden işlenen ve daha sonra oyun içinde tıpkı bir film gibi oynatılan sinematikler ile kısıtlıydı. Elbette onunla gerçek zamanlı olarak etkileşime giremiyordunuz.
Peki ama ne değişti?
2018 yılında iki önemli katalizör hayatımıza girdi: Microsoft’un DXR (DirectX Ray Tracing) çerçevesi ve NVIDIA’nın RTX platformu.
Epic Games, NVIDIA ve ILMxLAB ile birlikte çalışarak Mart 2018’de Star Wars: The Last Jedi’dan karakterlerin yer aldığı ilk gerçek zamanlı ışın izleme demosunun gösterimini yaptı.
Bunlar Işın İzleme’nin ilk günleriydi. Unreal Engine’in prototip kodu henüz kullanıcılara sunulmamıştı. Üstelik demonun gerçek zamanlı olarak çalıştırılması için gereken donanım NVIDIA Volta GPU’lu bir NVIDIA DGX Studio idi ve $70.000 civarında bir fiyat etiketine sahipti.
Yani ne donanım ne de yazılım ortalama bir kullanıcı açısından erişilebilir değildi.
NVIDIA, Ağustos 2018’de gerçekleşen Gamescom sırasında $1.200 fiyat etiketine sahip olan GeForce RTX 2080 Ti ekran kartında çalışan gerçek zamanlı demoları gösterdi. (Ayrıntılı bilgi için )
Mart 2019’da Epic Games, gerçek zamanlı ışın izleme teknolojisini Unreal Engine 4.22 ile Beta olarak kullanıma sundu.
Günümüzde Unreal Engine 5 ile gerçek zamanlı ışın izleme deneyimi her zamankinden daha kararlı ve daha performanslı çalışmaktadır. Üstelik RTX serisi ekran kartları da başlangıçtakine nazaran çok daha erişilebilir hale geldi.
Elbette bunların her biri eşit kabiliyetere sahip değildir. Ayrıntılı bilgi için  isimli listemize göz atabilirsiniz.
Sonuç
Bu rehberimizde Işın İzleme (RT) Nedir? Ne İşe Yarar? Nasıl çalışır? konusunu ayrıntılı bir şekilde ele alarak merak edilen noktalara değindik.
Ray Tracing (RT) olarak da bilinen Işın İzleme, ışığın sanal bir ortamda nesnelerle ve yüzeylerle nasıl etkileşime girdiğini simüle ederek gerçekçi aydınlatmalar ve grafikler oluşturmak için kullanılan bir işleme tekniğidir. Bu nihai durumda fotografik açıdan daha kaliteli ve daha gerçekçi sonuçlar anlamına gelir.
Peki siz Işın İzleme hakkında ne düşünüyorsunuz? Sizce bu işleme tekniği, elde edilen performansta yol açtığı götürü ile kıyaslandığında dikkate değer farklılıklar yaratmayı başarabiliyor mu?