Хитрая подгрузка и не совсем трассировка: изучаем Ratchet & Clank Rift Apart

Трассировка лучей в игре есть и используется, но точно не везде.

Ratchet & Clank Rift Apart — один из эксклюзивов PlayStation 5, использующий все основные особенности новой консоли: быстрый SSD и GPU с поддержкой трассировки лучей. В трейлере и геймплее разработчики не случайно показывали многочисленные прыжки через порталы: они стали возможны как раз благодаря быстрой загрузке ассетов.

Кроме того, в Insomniac говорят, что отражения в Ratchet & Clank Rift Apart генерируются при помощи трассировки лучей, а не одной из имитирующих техник. Однако если как следует присмотреться к трейлеру и геймплею, то станет ясно, что и к подгрузке, и к трассировке лучей есть вопросы.

Скорее всего, порталы в Ratchet & Clank Rift Apart работают достаточно хитро. Когда такой портал открывается, подгружается только небольшой фрагмент нового мира с частью ассетов, а полноценная загрузка происходит уже после прыжка в портал.

Характерный пример есть в дебютном трейлере игры. На первом кадре Рэтчет только собирается влететь в только что открывшийся портал; обратите внимание, на стеклянной стене, куда он приземлится, практически нет деталей и сложных отражений.

А вот так та же сцена выглядит через секунду после того, как персонаж проходит через портал. В динамике это практически не заметно, но если смотреть на стоп-кадры, то видно, что игра дополнительно подгружает массу мелких ассетов и начинает реалистичнее обсчитывать освещение с затенением и отражениями.

Если проанализировать другие сцены с прыжками через порталы, то складывается впечатление, что до перехода портал представляет собой проекцию с виртуальной камеры, смотрящей на упрощенную версию мира, куда будет прыгать герой.

В этой версии загружаются только самые крупные и заметные ассеты и используется упрощенная модель освещения. Как правило, после прыжка картинка моргает и немного меняется: появляются дополнительные источники света и отражения.

Еще один пример быстрой дорисовки мира можно увидеть в геймплейном ролике. Помимо глобальных порталов у Рэтчета есть локальные, позволяющие схлопывать пространство; при проходе через них сперва тоже используется упрощенное освещение — обратите внимание на стекла в башне слева.

Техника работает очень хорошо: если не знать, куда смотреть, заметить переключение с одного мира на другой и дополнительную подгрузку очень сложно. С трассировкой лучей все иначе: здесь есть достаточно заметные артефакты.

Лучше всего они видны в демонстрации геймплея — здесь очень много отражающих поверхностей. Самый очевидный момент: система освещения не умеет работать с динамическими объектами вроде порталов: они просто не отражаются на полу, зато видны отражения ламп, перекрытых порталом.

Мелкие обломки, появившиеся после того, как Рэтчет порубил мебель, тоже не генерируют отражения, но у них обсчитываются мягкие тени. Заметить эти тени не всегда возможно: иногда они видны на зеркальном полу очень плохо.

При этом статичные объекты, заранее добавленные разработчиками на уровень, отражения отбрасывают. Противники Рэтчета тоже отражаются в полу, но яркий, сияющий портал игровой движок игнорирует. Зато он отрисовывает отражения щупалец, высунувшихся из этого портала.

В этой же сцене появляется несколько артефактов, не характерных для использования отражений на базе трассировки лучей. Обратите внимание на левую часть изображения: здесь внезапно появляется серия бликов, движущихся вместе с камерой.

Как правило, так выглядят артефакты, возникающие при обсчете отражений в экранном пространстве, когда у графического движка нет полной информации о сцене и он оперирует только очень ограниченными данными об освещенности сцены.

Сейчас сложно сказать, откуда взялись эти артефакты. Возможно, речь идет просто о баге в системе освещения — все-таки разработчики показывали ранний билд игры. Возможно, трассировка лучей используется только в некоторых сценах, а в других моментах применяется более простая имитация.

Так или иначе, в динамике заметить большую часть трюков достаточно сложно. Если бы Ratchet & Clank Rift Apart выходил прямо сейчас, игроки, скорее всего, обратили бы внимание только на некоторые артефакты, связанные с отражениями.