Ray Tracing

Ray Tracing

Ray Tracing adalah metode untuk menghitung jalan gelombang atau partikel melalui suatu sistem. Ray Tracing atau yang dikenal dengan Ray Casting, menjelaskan hal yang terlihat dari permukaan dengan mengikuti gambaran cahaya dari sinar yang berasal dari penglihatan mata kita terhadap objek di layar. Ray Tracing adalah teknik rendering grafik tiga dimensi dengan interaksi sinar yang kompleks.

Ray tracing dilakukan dalam dua bentuk yang berbeda :

·         Ray Tracing (physics), yang digunakan untuk menganalisis sistem optik.

·         Ray Tracing (graphics), yang digunakan untuk generasi gambar 3D.

Dalam fisika, ray tracing adalah metode untuk menghitung jalan gelombang atau partikel melalui suatu sistem dengan berbagai propagasi daerah kecepatan, penyerapan karakteristik, dan mencerminkan permukaan. Dalam keadaan ini, permukaan gelombang dapat menekuk, mengubah arah, atau mencerminkan permukaan, dengan analisis yang rumit. Ray tracing memecahkan masalah dengan mempercepat idealisasi berkas sempit secara berulang-ulang yang disebut dengan ray yang melalui suatu medium dengan sejumlah diskrit. Masalah sederhana dapat dianalisis dengan menyebarkan beberapa sinar dengan menggunakan matematika sederhana. Analisis yang lebih detailnya dapat dilakukan dengan menggunakan komputer untuk menyebarkan banyak sinar.

Ray tracing telah digunakan dalam lingkungan produksi untuk off-line rendering selama beberapa dekade sekarang – yaitu rendering yang tidak perlu menyelesaikan seluruh adegan dalam waktu kurang dari beberapa milidetik. Tentu saja kita tidak boleh men-generalisasi dan membiarkan pengguna mengetahui bahwa beberapa implementasi raytracer telah mampu menekan tanda “interaktif”. Sekarang juga disebut “real-time ray tracing”, yaitu bidang yang sangat aktif sekarang, karena sudah dianggap sebagai hal yang besar bahwa akselerator 3D perlu dipercepat. Raytracer sungguh menyukai daerah-daerah yang kualitas refleksinya penting. Banyak efek yang tampaknya sulit dicapai dengan teknik lain yang sangat alami menggunakan raytracer : refleksi, pembiasan, kedalaman bidang, tingginya tingkat kualitas bayangan. Tentunya hal tersebut tidak selalu berarti bahwa raytracer cepat.

Contoh pembuatan ray tracing biasanya dalam pembuatan gambar 3D, agar gambar tersebut terkesan lebih fotorealistis. Dalam dunia nyata, kita dapat melihat benda dikarenakan ada cahaya yang dipantulkan oleh benda tersebut. Jadi efek cahaya sangat berpengaruh untuk menghidupkan suatu gambar agar lebih terkesan realistis. Di sinilah peran ray tracing, sebab ray tracing mampu mensimulasi berbagai efek optis, seperti pemantulan cahaya, pembiasan, maupun penyerapan cahaya.  Pembuatan gambar 3D, seperti pada film animasi, atau game komputer dengan tampilan 3D, menggunakan proses ray tracing.

Contoh Ray Tracing Pada CryEngine 3

Genre : First Person Shooter

Pembuat : Crytek

Penerbit : Electronic Arts

Platform : Microsoft Windows , Playstation 3, Xbox 360

Pengembang: FRANKFURT - Chief Executive Officer (CEO) studio pengembang Crytek, Cevat Yerli, dibuat oleh studio pengembang asal Frankfurt, Jerman.

CryEngine 3 merupakan teknologi graphics game yang menampilkan bayangan dari pencahayaan suatu objek terlihat nyata, dimana ketika player bayangannya menjauh akan memudar dan sedikit menghilang. Rerumputan akan ikut bergerak apabila terkena sentuhan dari pemain yang melintasinya, juga bergoyang ketika terkena hempasan angin yang lalu-lalang. Bahkan partikel seperti jilatan api akan tampak seperti nyata, tetesan air hujan disamudera dan permukaan yang terkena air hujan disuatu objek mampu memantulkan suatu bayangan. Dengan kata lain, CryEngine 3 menjanjikan grafik game yang nyata seperti bentuk aslinya direal-world.

Game Crysis menggunakan Motion Capture dalam menggerakan berbagai karakter AI-nya, dengan demikian gerakan karakter yang berada pada game ini terlihat nyata dan memiliki kompleksitas yang tinggi dalam pergerakan. Gerakan yang ada akan terlihat mudah dimainkan kembali karena tidak perlu menyimpan keyframe animasi

Karena game Crysis 3 memiliki graphic yang baik, maka harus diimbangi dengan kebutuhan hardware yang memadai juga

Minimum System Operating Requirements for PC

• Windows Vista, Windows 7 or Windows 8

• DirectX 11 graphics card with 1Gb Video RAM

• Dual core CPU

• 2GB Memory (3GB on Vista)

Example 1 (Nvidia/Intel):

• Nvidia GTS 450

• Intel Core2 Duo 2.4 Ghz (E6600)

Example 2 (AMD):

• AMD Radeon HD5770

• AMD Athlon64 X2 2.7 Ghz (5200+)

Recommended System Operating Requirements for PC

• Windows Vista, Windows 7 or Windows 8

• DirectX 11 graphics card with 1GB Video RAM

• Quad core CPU

• 4GB Memory

Example 1 (Nvidia/Intel):

• Nvidia GTX 560

• Intel Core i3-530

Example 2 (AMD):

• AMD Radeon HD5870

• AMD Phenom II X2 565

Hi-Performance PC Specifications

• Windows Vista, Windows 7 or Windows 8

• Latest DirectX 11 graphics card

• Latest quad core CPU

• 8GB Memory

Example 1 (Nvidia/Intel):

• NVidia GTX 680

• Intel Core i7-2600k

Example 2 (AMD):

• AMD Radeon HD7970

• AMD Bulldozer FX4150

dilihat dari System Requrement yang cukup tinggi, game ini membutuhkan Frame Rate yang cukup besar, karena grafis yang diberikan sangat baik.

Apabila tidak disajikan dalam real time dalam kata lain kecukupan hardware tidak memadai, maka yang akan terjadi adalah lag, karena frame rate tidak cukup besar untuk menjalankan game ini.

Minimum Frame Rate yang dibutuhkan ini tergantung kepada kartu grafis yang digunakan

frame rate 45fps untuk GTX 680 dan 41fps untuk GTX 670 yang sudah sempurna untuk bermain dengan tampilan HD.

Bayangan(Shadow)

·         Di Rendah, bayangan maksimal peta resolusi bayangan Sun-cast adalah 512 x 512, sedangkan pada Medium dan di atas ini meningkat menjadi 1024 x 1024, sehingga bayangan luar yang lebih rinci.

·         Pada Medium dan di atas, partikel juga akan bayang-bayang.

·         Pada Sangat Tinggi, kualitas bayang-bayang dari lampu dinamis individu meningkat.

·         Pada tinggi dan sangat tinggi, bayangan ujung-ujungnya lebih melunak untuk terlihat lebih realistis.

·         Pada tinggi dan sangat tinggi, Real-Time Volumetrik Cloud Bayangan diaktifkan, yang menghasilkan efek yang mirip dengan poros matahari bersinar melalui pohon-pohon, namun ini sebenarnya bayangan bergerak awan dan benda-benda padat seperti gedung, dilemparkan melalui badan-badan kabut.

Dari Cry Engine 3 ini kita juga bisa melihat tampilan yang kabur ketika bergerak bergantung kepada kecepatan, dan pembiasan diri dari partikel-partikel merupakan satu hal yang sangat realistik yang pernah disaksikan dari suatu game engine. Belum lagi tessellation yang membuat air dilautan terlihat begitu nyata, juga mampu menimbulkan banyak buih ketika terjadi gesekan antara gelombang-gelombang air laut.

Kesemua itu dilakukan berkat adanya suatu mantra ajaib yang djadikan acuan utama oleh tim pengembang CryEngine 3, yang telah digunakan selama beberapa ratus tahun yang lalu :p. Dan mantra itu adalah, "What you see is what you play." Yang berarti "Apa yang kamu lihat adalah apa yang kamu mainkan", karena CryEngine 3 memberikan suatu efek dimana itu semua mengenai real-time rendering.

teknik geometri dan teknik rendering pada game crisys 3 :

Penempatan Warna

            Warna yang digunakan pada game ini bervariasi dan disusun berdasarkan warna aslinya. Teknik ini membuat seolah-olah game criysis 3 sangatlah nyata. Gradasi warna yang dipiih pun sangat serasi dalam peletakan.

·         degadrasi lembut : selain penempatan warna game crysis menggunakan teknik degradasi lembut sehingga objek yang dilihat tidak kasar bentuknya.

·         Subdivision : berbagai objek yang dibuat seolah olah terlihat tidak ada celah patahan atau lekukan.

Teknik Rendering

Ada kalanya game crysis menggunakan efek lightning seolah olah cahaya hanya datang disatu titik sedangkan bagian yang tidak disinari oleh cahaya tersebut terlihat lebih gelap. Pantulan cahaya yang digunakan pun membuat objek tersebut seperti mempunyai bayangan pada aslinya. Pada game crysis 3 menggabungkan radiosity dengan ray tracing sehingga gambar yang ditampilkan terlihat lebih hidup. Paga mae ini juga menggunakan teknik bayangan benda yang jatuh ke objek transparan.

http://www.indogamers.com/read/25/06/2012/3628/ulasan_cryengine_3__graphics_engine_yang_sempurna/

http://www.crytek.com/cryengine/presentations/shining-the-light-on-crysis-3

Disusun Oleh          :
Akmal Alfarisi
Deni Mardiana
Fuad Aji P
Linda Dwi Novianti
M. Amir Munajad

Kelas   : 3AI01