NVIDIA’nın RTX Işın İzleme Teknolojisi Nedir, Nasıl Çalışır?

Geçtiğimiz yılın sonlarında NVIDIA, bilgisayar ve oyun dünyası adına önemli bir teknolojiyi bizlere duyurdu. RTX ışın izleme teknolojisi adı verilen bu sistem, her ne kadar önceki serilerden daha iyi olsa da kendi başına farklılıklar sunuyor.

Peki RTX ışın izleme teknolojisi nedir, ne işe yarar ve nasıl çalışır? Bu konudaki tüm sorularınızı yanıtlayacak cevapları yazımızda paylaşıyoruz.

Ray Tracing (Işın İzleme) nedir?

RTX teknolojisi, 2018 yılının sonlarında NVIDIA tarafından duyurulan ve 10 yıllık çalışmanın ürünü olduğu iddia edilen yeni bir grafik teknolojisi.

Esasen sistem, adından da anlaşılacağı üzere üç boyutlu görüntülerle birlikte oluşturulan sanal dünyada, ışık isabet eden her nesnenin ışınlarını takip etmeye dayanıyor.

Bu takip, ışığın çıktığı yerden nesnenin üzerine düştüğü yere, oradan diğer tüm nesnelere ve en son ekrana yansımasına kadar devam ediyor. Eğer birden fazla ışık varsa, elbette sistem tüm ışıkların dağılımını ve yansımasını hesaba katacaktır.

Dolayısı ile ekranda görüntülenen yansımalar ve ışıklar, gerçek dünyada gördüğümüz yansımalara benzer şekilde bizlere aktarılacaktır. 

Ray Tracing'den önce sistem nasıl çalışıyordu?

Günümüz video ve oyun dünyasında Render kelimesi oldukça yoğun kullanılıyor. Türkçe bazında oluşturmak anlamında kullanılan bu terim, grafik dünyasında sürekli karşımıza çıkar.

Ray Tracing sisteminden önce render işlemi, üç boyutlu nesnelerin ekranda gerçekçi olacak şekilde iki boyutlu olarak hazırlanması şeklinde ilerliyordu. Oyun esnasında yaptığınız her hareket, örneğin sağa bakma aksiyonunda tüm görüntüler anlık olarak oluşturuluyordu ki hala böyle.

Bu teknoloji oldukça eskiye dayanıyor ve uzun yıllardır kullanılmaya devam ediliyor. Rasterization (pikselleştirme)  adı verilen bu yöntemde gördüğümüz tüm üç boyutlu görüntüler, inanılmaz hızlı hesaplamalar ile birlikte anlık olarak oluşturuluyor.

Özünde üçgenlere dayanan bu teknoloji, üç boyutlu nesneleri çokgen koleksiyonu olarak görür. Konum, renk, doku gibi verileri bu üçgenlerin AKA adı verilen köşelerinde toplayan sistem, belirli çözünürlük için bu üçgenler ve verileri birleştirerek görüntüleri oluşturur.

Tüm bu olan bitenler, anlık olarak gerçekleştiği için yüksek karmaşıklık barındıran işlemci ve grafik işlemcisi hesaplarına ihtiyaç duyar. Dolayısı ile yeterli hesaplama gücüne sahip olan ekran kartları, görüntüleri anlık olarak oluşturarak bizlere sunarlar.

Yani özetle Ray Tracing sisteminden önce gördüğümüz tüm görüntüler, önceden hazırlanmış ve hesaplanmayı bekleyen grafiklerden oluşuyordu. Ray Tracing ile birlikte ise görüntüler yine önceden hazırlanıyor ancak ışık ve yansımalar anlık olarak oluşturuluyor.

NVIDIA RTX ekran kartları nasıl çalışıyor?

NVIDIA, RTX serisi ile birlikte yeni bir mimariye geçiş yaptı. Turing adı verilen bu yeni mimari, kağıt üzerinde etkileyici geliştirmeler sunuyor.

12nm ile üretilen bu yeni grafik işlemciler, %50 daha güçlüler ve önceki nesil Pascal işlemcilerden 10 kat daha hızlılar. Peki yeni grafik işlemcinin temel yapısında neler değişti ve yeni olan şeyler nedir?

Yeni Turing grafik işlemcileri, önceki nesillerde de gördüğümüz CUDA çekirdeklerini taşımaya devam ediyor. Bununla birlikte iki farklı çekirdek türü, grafik işlemciye entegre edilmiş durumda.

Tensor adı verilen ilk çekirdek, makine ve yapay zeka öğreniminin gelişmesi için dizayn edilmiş. Diğer tarafta ise gerçek zamanlı ışınları izleyebilme yeteneği sunan RT çekirdeklerini görüyoruz. Özetle daha akıllı ve daha gelişmiş yepyeni bir mimari hazırlanmış.

Tüm bunlar, gerçek zamanlı ışın izleme teknolojisinin etkili şekilde çalışması için tasarlanmış donanım birimleri. Ancak sistemin etkili çalışması için de yazılım tarafında ekstra geliştirmeler sunması gerekiyor.

Bu noktada NVIDIA, birçok yazılımı bu teknoloji için kullanıyor. Örneğin NVIDIA OptiX ile ışığın az olduğu bölgelerdeki parçalanma ve gürültü sorunu çözülüyor ve pürüzsüz bir görüntü sunuluyor.

Diğer tarafta Vulkan API için de ışın izleme desteği hazırlanırken, DirectX tarafında da geliştirmeler mevcut. Microsoft'un oyun oynamamıza izin veren ve görsel performansı arttıran DirectX teknolojisi, DXR adı verilen yeni destekle birlikte RTX işlemlerine uyumluluk sağlıyor.

Tabii ki nihai yazılım noktasında da NVIDIA'nın kendi sürücüleri bulunuyor. Özellikle Battlefield V'in verdiği RTX performansı, sürücü güncelleştirmeleri ile inanılmaz seviyelerde arttırılmıştı. Bu noktada da yazılım kısmı, teknoloji için hayati önem taşıyor.

Ray Tracing tercih edilmeli midir?

Işın izleme teknolojisi her ne kadar yeni duyurulmuş olsa da, film ve animasyon sektöründe uzun zamandır kullanılan bir sistem. Ancak bu teknoloji, gerçek zamanlı bir izleme gerektirmiyor.

Hali hazırda kullandığınız ekran kartınız bile ışın izleme yapabilir. Tabi oluşturmaya çalıştığınız sahnenin içeriği ve büyüklüğü bakımından bu yetenek, birkaç güne mal olabilir. 

Oyunlar, hareket halinde gerçekleştirilen sanal eylemler oldukları için ışın izlemenin gerçek zamanlı olarak yapılabilmesi gerekiyor. Bu noktada en büyük engel, yeterli gücü sağlayabilecek donanım. İşte NVIDIA, RTX serisi ile donanım noktasında ciddi bir başlangıç yapmış durumda.

Her ne kadar teknoloji yeni ve güçlü olsa da, günlük tüketici bazında daha önce hiç kullanılmadı. Dolayısı ile tüketicilerin bu teknolojiye adapte olabilmesi ve benimsemesi gerekiyor. Bu noktada da en büyük iş elbette oyun geliştiricilere düşüyor.

Hali hazırda oyun geliştiriciler oyunlarında bu teknolojiyi kullanıyor. Ancak bunu kullanan geliştirici sayısı bir hayli az. Dolayısı ile yeni teknolojiyi tüm şekliyle görebilmemiz için bir müddet daha beklememiz gerekiyor.

Ancak yine de yeni RTX ekran kartlarının, mevcut kartlardan daha yüksek performans sunabildiklerini ve ekstra olarak ışın izleme desteği sunduklarını düşünürsek, mevcut bütçe çerçevesinde yükseltme yapmak iyi bir tercih olabilir.

Ray Tracing ve RTX hakkında kafanıza takılan farklı noktalar varsa, yorumlar kısmında ya da PC Hocası Forum'larında bizlerle paylaşabilirsiniz.