رے ٹریسنگ کیا ہے؟
کمپیوٹر گرافکس کے پہلو میں ، رے ٹریسنگ ایک رینڈرنگ تکنیک ہے جو روشنی کی جسمانی خصوصیات کی نقالی کرتی ہے جو حقیقت پسندانہ روشنی ، سائے اور کھیلوں پر اثرات لاتی ہے۔ یہ نقل کرتا ہے کہ کس طرح روشنی کی ایک کرن ایک سیٹ پوائنٹ سے اشیاء کو اچھالتی ہے ، ہر سطح سے روشنی کی عکاسی کو واضح کرتی ہے۔ یہ سارا عمل ، بدلے میں ، امیج کے معیار کو بڑھا دیتا ہے جس سے ناظرین کو زیادہ عمیق تجربہ ملتا ہے۔ یہ تکنیک طویل عرصے سے تھری ڈی فلموں میں استعمال ہوتی رہی ہے اور بالآخر اس نے اعلی درجے کے کمپیوٹر گیمز میں اپنا راستہ پایا جو سنیما کے معیار کے بصری اثرات فراہم کرتا ہے۔ رے ٹریسنگ گیمنگ کی دنیا میں گیم چینجر رہی ہے اور راسٹرائزیشن کے مقابلے میں ترجیحی رینڈرنگ تکنیک ہے ، جس میں اشیاء کے حقیقی رنگوں کو پیش کرنے میں حدود ہیں۔
Nvidia GPUs میں رے ٹریسنگ۔
گرافکس کارڈ کے ایک معروف کارخانہ دار کے طور پر ، Nvidia ہمیشہ اپنی مصنوعات کے بصری معیار کو بہتر بنانے کے لیے نئے طریقوں کے ساتھ تجربہ کرنے میں جرات مند رہا ہے۔ ستمبر 2018 سے شروع ہو کر ، Nvidia رے ٹریسنگ فیچرز کے ساتھ گرافکس کارڈ جاری کر رہی ہے۔ Nvidia کا ٹورنگ فن تعمیر ریئل ٹائم رے ٹریسنگ پروسیسنگ کے لیے سرشار ہارڈ ویئر ، یا RT کور کے ساتھ پہلا GPU ڈیزائن ہے۔
RT کور کیا ہیں؟
رے ٹریسنگ عام طور پر غیر ریئل ٹائم ایپلی کیشنز کے لیے مخصوص ہوتی ہے کیونکہ رے ٹریسنگ آپریشن پر عمل کرنے میں کمپیوٹنگ کا وقت دوسرے بصری اثرات کے مقابلے میں بہت لمبا ہوتا ہے۔ Nvidia نے اپنے آرکیٹیکچرل ڈیزائن میں ہارڈ ویئر کو مربوط کر کے ریئل ٹائم کمپیوٹنگ کا واحد مقصد بنایا ہے۔ یہ اضافی ہارڈ ویئر ، جسے RT Cores کہا جاتا ہے ، Nvidia کے Turing پر مبنی RTX گرافکس کارڈ میں افتتاح کیا گیا ہے۔ یہ دنیا کا پہلا کنزیومر گرافکس کارڈ بھی تھا جس میں ہارڈ ویئر لیول پر رے ٹریسنگ سپورٹ ہے۔
RT-cores پکسلز کے رنگوں کا حساب لگاتا ہے کیونکہ روشنی کی کرن ایک نقطہ سے دوسرے مقام پر سفر کرتی ہے۔ جب روشنی کے ذرائع کی کثرت ہو تو یہ عمل زیادہ پیچیدہ ہو جاتا ہے۔ مزید برآں ، رے ٹریسنگ میں شامل کئی عمل جیسے رے کاسٹنگ ، پاتھ ٹریسنگ ، بی وی ایچ (باؤنڈنگ والیوم ہائیرارکی) اور ڈینوائز فلٹرنگ اسے کمپیوٹیشنل طور پر انتہائی تکنیک بناتے ہیں۔ BVH رے ٹریسنگ حساب کا سب سے زیادہ وقت لینے والا حصہ ہے ، اور RT-Cores ریئل ٹائم رے ٹریسنگ کے لیے BVH ٹریورسل کو تیز کرتا ہے۔ RT-Cores کے علاوہ ، Nvidia GPUs میں ہارڈ ویئر کا ایک اور سیٹ ہے جو ریئل ٹائم رے ٹریسنگ فراہم کرنے میں کردار ادا کرتا ہے۔ ٹینسر کور ، جو مصنوعی ذہانت کے ایکسلریشن کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے ، ریئل ٹائم ڈینوائزنگ اور رے کاسٹنگ کو تیز کرنے میں بھی مدد کرتا ہے۔
Nvidia گرافکس کارڈ w/ رے ٹریسنگ سپورٹ۔
RT Cores کے ساتھ Nvidia کارڈ عالمی شہرت یافتہ گرافکس کارڈ بنانے والے کے لیے ایک بڑی چھلانگ ہے۔ تاہم ، یہ ہارڈ ویئر پر مبنی ہے ، اور گرافک کارڈز کی پیشگی ریلیز میں ایسی خصوصیات نہیں ہیں۔ چونکہ رے ٹریسنگ صارفین کے لیے بہت بڑی اپیل ہے ، نیوڈیا نے پرانے گرافکس کارڈز کے لیے بھی یہ فیچر دستیاب کرایا۔ چونکہ پرانے فن تعمیرات میں آر ٹی کور اپنے ڈیزائن میں شامل نہیں ہوتے ، اس لیے نیوڈیا نے گیم کے لیے تیار ڈرائیوروں کے ذریعے رے ٹریسنگ رینڈرنگ کو ممکن بنایا۔
ہارڈ ویئر لیول رے ٹریسنگ کے ساتھ نیوڈیا گرافکس کارڈ۔
RT-Cores کی پہلی نسل Nvidia کی RTX 20 سیریز میں نمایاں تھی۔ RTX 2080 RTX 20 سیریز میں پہلی تھی جس نے ٹورنگ کے فن تعمیر کو دکھایا۔ اس کے بعد RTX 2080 Ti ، RTX 2070 ، اور RTX 2060 تھا۔ Titan RTX بھی لائن اپ میں ہے۔
ستمبر 2020 میں ، نیوڈیا نے ٹورنگ کا جانشین ، امپیئر متعارف کرایا ، جس میں RT-cores کی دوسری نسل موجود ہے۔ امپیئر نے RT-Cores اور Tensor Cores کی شرحوں میں بہت بڑا اپ گریڈ کیا ہے جو RT-Core کی شرح کو 58 RT-TFLOPS تک بڑھا رہا ہے ، جو کہ ٹورنگ کے مقابلے میں 1.7x زیادہ ہے ، جو کہ بہت تیز رے ٹریسنگ رینڈرنگ فراہم کرتا ہے اور تصویر کے معیار کو بہتر بناتا ہے۔ اسی طرح ، امپیئر میں ٹینر کور کی شرح دوگنا سے زیادہ ہے 238 ٹینسر-ٹی ایف ایل او پی ایس کے ساتھ۔ امپیئر RTX کی GPU کی دوسری نسل کا بنیادی حصہ ہے۔ RTX 30 سیریز میں ٹائٹن کلاس RTX 3090 ، RTX 3080 ، RTX 3070 ، اور حال ہی میں جاری کردہ RTX 3060 شامل ہیں۔
سافٹ ویئر لیول رے ٹریسنگ کے ساتھ Nvidia گرافکس کارڈ۔
Nvidia نے منتخب کردہ گرافکس کارڈز میں رے ٹریسنگ کو فعال کر کے ایک اور پیش رفت کی ہے جس میں RT Cores نہیں ہیں۔ یہ پرانے ماڈلز استعمال کرنے والے کھلاڑیوں کے لیے خوشخبری ہے جو ابھی تک گرافکس کارڈ کو اپ گریڈ کرنے پر غور نہیں کرتے لیکن رے ٹریسنگ ٹیکنالوجی کے بصری فوائد کا تجربہ کرنا چاہتے ہیں۔ GeForce GTX 1060 6GB اور اس سے زیادہ گرافکس کارڈ اب DirectX Raytracing (DXR) کے ذریعے رے ٹریسنگ کی صلاحیتوں سے لطف اندوز ہو سکتے ہیں۔ ذیل میں Nvidia کارڈوں کی فہرست ہے جو DXR کے ذریعے رے ٹریسنگ کے قابل ہیں:
- جیفورس جی ٹی ایکس 1660 ٹی آئی۔
- جیفورس جی ٹی ایکس 1660۔
- Nvidia Titan Xp (2017)
- Nvidia Titan X (2016)
- جیفورس جی ٹی ایکس 1080 ٹی آئی۔
- جیفورس جی ٹی ایکس 1080۔
- جیفورس جی ٹی ایکس 1070 ٹی آئی۔
- جیفورس جی ٹی ایکس 1070۔
- جیفورس جی ٹی ایکس 1060 6 جی بی۔
رے ٹریسنگ کے لیے سرشار ہارڈ ویئر کی کمی کی وجہ سے ، GTX کارڈ صرف بنیادی رے ٹریسنگ اثرات پیش کر سکتے ہیں۔ شیڈر کور رے ٹریسنگ حساب کو سنبھالتے ہیں ، اور شیڈر کور کے لیے یہ اضافی کام کا بوجھ GPU کی کارکردگی کو متاثر کرے گا۔ بہر حال ، رے ٹریسنگ کی صلاحیتوں کے ساتھ ، گیمرز زیادہ دلکش بصری تجربے کا تجربہ کر سکتے ہیں۔
نیوڈیا میں رے ٹریسنگ کا مستقبل۔
ٹورنگ کے پروسیسنگ ریٹ کو دوگنا کرنے کے بعد امپیر کی کارکردگی پہلے ہی سے زیادہ تسلی بخش ہے۔ تاہم ، اگرچہ یہ ابھی تک تندور سے تازہ ہے ، اس کے جانشین ، لیو لیس کے بارے میں پہلے ہی افواہیں ہیں۔ ہم اس نئے GPU فن تعمیر میں رے ٹریسنگ حساب میں نئی پیش رفت کی توقع کر سکتے ہیں۔ اسی طرح ، آر ٹی ایکس گرافکس کارڈ کی ایک نئی نسل متوقع طور پر پہلے ہی کام میں ہے۔ کرنوں کا سراغ لگانے کا مستقبل روشن دکھائی دے رہا ہے کیونکہ نیوڈیا GPU فن تعمیر کو جاری رکھے ہوئے ہے جو کہ گیمنگ کے بہتر تجربے کے لیے صارفین کی بھوک کو پورا کرے گا۔