“De cara nova” – Testamos Quake II RTX

E aí, Joystickers!

Quake II RTX traz Ray Tracing para um velho conhecido. | Imagem: Renan Dores

Em 6 de Junho de 2019, a NVIDIA, em parceria com a Bethesda, lançou uma remasterização gratuita para Quake II, originalmente lançado em Dezembro de 1997, chamada de “Quake II RTX”. A ideia é promover o uso das tecnologias RTX, disponibilizadas ao público em Setembro do ano passado. Elas consistem essencialmente no uso do Ray Tracing, definido pela companhia como o “Santo Graal dos games”. Nós testamos o remaster com Ray Tracing e neste artigo traremos nossas impressões.

Recapitulando, Ray Tracing

Desde o final do ano passado, muito burburinho vem sendo feito a respeito dessa tecnologia nova, que não é tão nova assim. O Ray Tracing tem seu primeiro algoritmo desenvolvido para renderização por Arthur Appel em 1968. Seu funcionamento se baseia no comportamento da luz no mundo real. Ela percorre o espaço refletindo em todas as superfícies em que colide, gerando reflexos, sombreamento e iluminação direta e indireta no ambiente, entre diversos outros efeitos, que nos permitem enxergar o mundo ao nosso redor. Assim também funciona o algoritmo, que emite raios a partir da câmera, rebatendo por todo o ambiente 3D, e calculando o comportamento da luz a cada rebatimento. De lá para cá, depois de muitos avanços e pesquisas, o Ray Tracing foi assumindo um importante papel em animações e projetos 3D em geral. Do lado dos jogos, porém, tratava-se de algo inviável – para que possamos atingir um nível mínimo de fluidez, o ideal é que mantenhamos a taxa de quadros em 30, melhorando os resultados com taxas maiores. Imagine que o computador tenha de fazer todos os cálculos para renderizar a cena, mais os relacionados ao trajeto da luz, tendo de se manter numa taxa fluida de quadros. A tecnologia da época simplesmente não permitia isso.

O Ray Tracing simula o comportamento real da luz com cálculos complexos. | Imagem: Walt Disney Animation Studios

Por muitos anos, os jogos se utilizaram da técnica conhecida por rasterização para renderização dos cenários, em que, explicando de maneira muito simplificada, através da conversão dos modelos 3D para pixels apenas aquilo que é visto pela câmera é de fato renderizado. Questões relacionadas a iluminação, reflexo e sombras eram todas resolvidas por meio de cálculos e mapas pré-renderizados no processo de produção do jogo. Devido a todo esse tempo, essas técnicas evoluíram a ponto de vermos jogos como Batman: Arkham Knight, Hellblade: Senua’s Sacrifice e Shadow of the Tomb Raider apresentarem gráficos espetaculares e realistas, com sombras, reflexos e iluminação de tirar o fôlego.

A Rasterização converte o 3D em pixels para a exibição da imagem. | Imagem: NVIDIA

Avanço rápido para Setembro de 2018, com o lançamento das placas de vídeo da série RTX 20 da NVIDIA. Depois de décadas estando presente nas animações, finalmente o uso de Ray Tracing se torna viável, em partes, pelo menos. As novas placas da empresa não só apresentavam melhorias no processamento geral, mas também núcleos dedicados a inteligência artificial e cálculos de Ray Tracing. Com esses núcleos dedicados, agora é possível acelerar absurdamente o processo do uso dos raios, e um novo patamar gráfico foi atingido de fato, uma verdadeira revolução. Jogos como o já citado Shadow of the Tomb Raider, Battlefield V e Metro: Exodus aplicaram as tecnologias produzidas pela NVIDIA para deixar tudo inda mais bonito.

As novidades trazidas pela NVIDIA no final do ano passado nos dão um vislumbre do futuro, sem deixar de demonstrar o quão pesado o uso de Ray Tracing é. A imagem demonstra o tempo que uma GTX 1080Ti, uma RTX 2080 com e sem uso dos núcleos de Ray Tracing demoram para renderizar um único quadro usando a tecnologia de raios. | Imagem: NVIDIA

Porém, é importante frisar alguns pontos negativos. O primeiro de todos é que a rasterização ainda é utilizada. O uso do RTX tem se limitado apenas a algum aspecto do comportamento da luz, entre sombras, iluminação global e reflexos. Mesmo com hardware dedicado para os cálculos, o uso de Ray Tracing ainda é extremamente pesado. Também pode-se citar o fato de que a adoção do RTX, pelo menos neste momento, ainda é muito baixa. Ainda que novos títulos venham sendo anunciados com seu uso, o número de jogos que se aproveitam da nova tecnologia ainda é muito baixo. Por fim, o preço de placas de vídeo RTX ainda é muito elevado, até mesmo no exterior. Com a liberação do uso de Ray Tracing por placas GTX das séries 10 e 16 isso acaba sendo um tanto contornável, mas como você pode ver na imagem acima, mesmo uma 1080Ti sofre para renderizar um quadro com a nova tecnologia.

Quake II RTX é mais um passo para a ampla utilização do Ray Tracing em games – nesse remaster, o jogo está sendo completamente renderizado por meio de Path Tracing, uma técnica ainda mais avançada que se utiliza do Ray Tracing. | Imagem: NVIDIA

De qualquer forma, os primeiros passos foram dados, e estamos todos caminhando para um futuro onde games terão Ray Tracing. Mesmo que pouco adotado, com todos esses lançamentos e projetos a indústria se força a evoluir, e em breve o Ray Tracing deverá ser algo mais acessível a todos. Grandes resultados já podem ser vistos, com a Sony anunciando que seu próximo PlayStation terá suporte ao Ray Tracing, e com a AMD revelando estar trabalhando em cima da utilização da técnica em suas placas de vídeo.

Há poucos meses, a Crytek, desenvolvedora do lendário Crysis, exibiu uma demo que utilizava Ray Tracing. A GPU que renderizou a exibição foi a Radeon Vega 56, da AMD. | Imagem: Crytek

Com tudo recapitulado, hora de checar o que a NVIDIA nos trouxe com seu remaster de Quake II!.

Testando Quake II RTX

As especificações técnicas recomendadas pela NVIDIA são relativamente baixas, exceto por uma: a placa de vídeo. Para não ter muitas dores de cabeça rodando o game, é preciso no mínimo possuir uma RTX 2060. | Imagem: Steam

A NVIDIA lançou o remaster com Ray Tracing em 6 de Junho. Trata-se de uma demo com as três primeiras fases do game, utilizando a nova técnica de renderização. Em nossos testes, utilizamos um notebook munido de um Intel Core i7 – 8750H de 6 núcleos, 16 GB de RAM e uma NVIDIA GeForce GTX 1060 Max-Q. Para poder utilizar a tecnologia RTX, a 1060 é a placa de vídeo mínima. No caso de Quake II RTX, no entanto, a RTX 2060 é o mínimo recomendado. Ainda assim, decidimos fazer os testes, já que a 1060 ainda é uma placa extremamente popular.

Os menus foram aprimorados, e apresentam diversas opções gráficas para otimização do game de acordo com seu computador. | Imagem: Renan Dores

É importante citar que as novidades trazidas pela NVIDIA vão além do uso de Ray Tracing, sendo esta uma verdadeira remasterização. A empresa trouxe novas texturas, novos modelos e novos shaders para aprimorar a experiência visual como um todo. Todas essas melhorias ainda trouxeram uma melhor execução do game em computadores atuais, com o game se adaptando melhor com resoluções mais altas sendo um exemplo disso. Os menus também foram melhorados, e apresentam inúmeras opções relacionadas ao uso de Ray Tracing, além das melhorias gráficas feitas na remasterização.

Mesmo com as mehorias gráficas, foi possível atingir mais de 770 FPS rodando o game com RTX desligado. | Imagem: Renan Dores

Para efeito de comparação, jogando o game com RTX desligado, em Full HD, foi possível passar da casa dos 770 FPS. Mesmo com novas texturas e modelos, Quake ainda se mantém leve e não deve ser um problema. É quando ligamos o Ray Tracing, porém, que a situação se complica. Com todas as configurações no máximo, mantendo a mesma resolução, a taxa de quadros desabou para 4 FPS. A experiência se torna completamente inviável, e até mesmo navegar pelos menus se tornou praticamente impossível. O áudio também sofre, e começa a ficar cortando, talvez tentando se manter sincronizando com a apresentação de slides na qual o game se transformou.

Com RTX ligado, o game se transforma, com nova iluminação, sombras e reflexões, mas se torna injogável, mantendo uma taxa de quadros na casa dos 5 FPS. | Imagem: Renan Dores

Começamos então a explorar as opções gráficas, buscando uma taxa mínima de quadros que permitisse a jogatina. Decidimos modificar de cara a Global Illumination (GI). Como o nome sugere, trata-se da iluminação da fase inteira. É uma das configurações mais pesadas possíveis com o uso de Ray Tracing, e é inclusive a modificação RTX utilizada em Metro:Exodus. Metro vem sendo citado como um dos jogos mais pesados atualmente, sendo essa configuração um dos principais motivos. Em Quake, mesmo reduzindo a GI para médio ou mesmo baixo, os ganhos são insignificantes. A cada mudança, foi possível aumentar o FPS em 1. Ao desligar a GI, no entanto, foi possível subir a taxa de quadros para cerca de 15 FPS. O jogo se tornou um pouco mais fluido, mais ainda bem longe do ideal.

Com a Global Illumination (GI) desligada, foi possível atingir uma média de 15 FPS. | Imagem: Renan Dores

Seguimos então mexendo nas configurações, desta vez reduzindo a escala de resolução. Essa configuração mantém a exibição do jogo na resolução que você desejar, mas modifica a resolução em que a placa de vídeo renderiza o game. Mudamos a porcentagem de 100% para 60%. Isso basicamente faz com que o jogo seja exibido em Full HD, enquanto a placa de vídeo renderiza o game ao equivalente a 60% da resolução. Foi então que conseguimos atingir 30 FPS, com o game apresentando uma boa fluidez enfim. Decidimos parar por aí – modificar mais elementos gráficos faria o jogo perder todos os benefícios que havia ganho com o uso de Ray Tracing.

Somente quando reduzimos a escala de resolução para 60% e desligamos a Global Illumination Quake II se tornou jogável, atingindo uma média de 30 FPS. | Imagem: Renan Dores

Em resumo, caso você possua uma GTX 1060, conseguirá jogar Quake II RTX, desde que esteja disposto a sacrificar qualidade gráfica, e até mesmo fluidez. Do contrário, Quake II RTX ainda é uma boa pedida, especialmente caso possua o jogo original, já que diversas melhorias foram feitas, como novos modelos das armas, suporte a multiplayer, novas texturas e partículas e até mesmo um modo de projeção de câmera cilíndrica para melhor suporte a monitores ultrawide. Quake II RTX está disponível gratuitamente na Steam e no site da NVIDIA, com três fases jogáveis disponíveis, e melhorias no game inteiro caso já possua sua versão original, que você pode comprar aqui para aproveitar os benefícios por completo. Você ainda pode baixar o código fonte do projeto pelo GitHub aqui. Para mais detalhes a respeito do projeto, também é possível conferir o artigo lançado pela NVIDIA, em Inglês.

 

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Post Author: Renan da Silva Dores

Renan é um desenvolvedor de jogos recém-formado pela PUC-SP, e joga desde que se entende por gente. Tem mais afinidade pelos exclusivos da Sony, mas se tivesse dinheiro o suficiente, teria todas as plataformas sem pensar. Ama ler, ouvir música, e é um aficionado por tecnologia, sendo secretamente um replicante (Cyberpunk na veia). Atualmente, dá aulas de inglês enquanto caça uma oportunidade no ramo de jogos.

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