Plus tôt cette année, NVIDIA a dévoilé sa nouvelle gamme d'unités de traitement graphique (GPU) baptisée RTX. Cette série représente une évolution significative de la précédente génération GTX, bien au-delà d'un simple changement de nom.
NVIDIA a intégré à ces GPU la capacité d'effectuer un ray tracing en temps réel. Mais qu'est-ce que le ray tracing et pourquoi est-il si révolutionnaire ?
Le terme "rendu" est omniprésent dans le monde des cartes graphiques et des jeux vidéo. Il désigne le processus de conversion d'objets tridimensionnels en images bidimensionnelles réalistes à l'écran. Dans les jeux interactifs, le rendu s'adapte en temps réel aux mouvements du joueur, modifiant la perspective affichée.
Pour obtenir des graphismes réalistes, les développeurs s'appuyaient traditionnellement sur la rastérisation, technologie dominante depuis des décennies.
La rastérisation repose fondamentalement sur des triangles : elle modélise les objets 3D comme une collection de polygones triangulaires. Elle collecte des données comme la position, la couleur ou la texture aux sommets des triangles, les affine ensuite en utilisant l'écran comme référence, et détermine le rendu des pixels. Ce processus, gourmand en calculs, est exécuté en une fraction de seconde par les GPU modernes (comment distinguer un GPU d'un CPU ou d'un APU), permettant des rafraîchissements fluides à plusieurs dizaines d'images par seconde.
Dans le monde réel, la vision repose sur la lumière qui frappe les objets. L'éclairage naturel est complexe : chaque rayon lumineux se réfléchit et se réfracte de multiples fois avant d'atteindre nos yeux, créant une richesse de détails. Reproduire cela est un défi majeur, mais le ray tracing s'en approche comme jamais.
Le ray tracing simule fidèlement le trajet de chaque rayon lumineux : de la source vers les objets d'une scène 3D, en tenant compte des réflexions et réfractions, jusqu'à l'écran. Il gère plusieurs sources lumineuses simultanément. Contrairement à la rastérisation, qui traite les pixels via un maillage polygonal, le ray tracing les aborde comme des rayons lumineux, mimant le fonctionnement de l'œil humain.
L'industrie du cinéma et de l'animation utilise déjà le ray tracing pour des rendus ultra-réalistes, mais sans exigence de temps réel – un GPU actuel peut le gérer, au prix de jours de calcul pour quelques secondes d'animation. Dans les jeux, les scènes dynamiques requièrent un rendu instantané, imposant un matériel surpuissant.
Le ray tracing est bien plus exigeant que la rastérisation. Idéal pour un réalisme maximal, il est souvent hybride : appliqué à des zones spécifiques, le reste étant rastérisé.
C'est ici qu'intervient l'innovation NVIDIA avec la série RTX.
La génération Turing des GPU NVIDIA, gravée en 12 nm, promet 50 % de puissance en plus et dix fois la vitesse de ray tracing de la génération précédente. Mais les chiffres seuls ne suffisent pas.
La clé réside dans la refonte architecturale : cœurs CUDA classiques, cœurs Tensor pour l'IA, et nouveaux cœurs RT dédiés au ray tracing – une première absolue.
Ces composants collaborent pour un ray tracing accéléré en temps réel. NVIDIA complète avec des logiciels comme OptiX pour optimiser le hardware, un débruiteur IA pour éliminer le bruit dans les zones sombres, et un support Vulkan en cours. Microsoft suit avec DirectX Raytracing (DXR) pour faciliter l'adoption par les développeurs (comment installer et mettre à niveau DirectX).
RTX combine ray tracing, rastérisation et autres techniques pour une immersion inédite.
Pas encore pleinement. Technologie inédite en usage grand public, elle nécessite une adaptation progressive. Quelques jeux la supportent déjà, mais l'écosystème s'élargit.
Si vous envisagez une mise à niveau GPU, patientez pour évaluer l'évolution. Le ray tracing semble toutefois destiné à redéfinir le gaming – via RTX ou une alternative future. Seul l'avenir le dira. En attendant, découvrez les différences entre TV, moniteurs gaming et écrans BFGD NVIDIA.
