Avec l’arrivée imminente de la PS5 et de la Xbox Series X déjà en place, on ne fait plus que parler du Ray Tracing. Mais est-ce que vous savez ce que c’est ?

Si vous suivez les petites guerres intestines au sein de la grande communauté des joueurs, vous avez sans doute entendu parler du Ray Tracing. Une technologie particulièrement mise en avant ces derniers temps avec l’arrivée des nouvelles générations de cartes graphique, mais aussi de la Xbox Series X et de la PS5 qui la met en avant comme un véritable argument massue. Mais finalement, c’est quoi la Ray Tracing ? Et à quoi ça sert ? On essaie de vous expliquer tout ça le plus simplement du monde.

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C’est quoi le Ray Tracing ?

Beaucoup disent et pensent à tort que le Ray Tracing est une technique de gestion de la lumière. C’est une confusion qui vient du fait que la lumière est particulièrement bien rendue et réaliste avec cette technique. En fait, le Ray Tracing est simplement une méthode de rendu d’image qui est différente de ce qui se fait habituellement et qu’on appelle la rastérisation. Concrètement, le moteur 3D prend en compte la position de la caméra du joueur et va envoyer, pour chaque pixel de l’écran, un rayon en direction de ce que fixe la caméra. Ensuite, dès lors qu’un rayon touche un objet, le pixel correspondant est affiché à l’écran avec la bonne couleur. De son côté, le Ray Tracing va beaucoup plus loin et agit comme un véritable rayon de soleil. Le moteur va ainsi calculer l’ombre, la réflexion et la réfraction de l’objet que le rayon va toucher sur son chemin. Par exemple, essayer d’imaginer un FPS où il y aurait un grand aquarium au milieu d’une pièce. Au lieu de s’arrêter à la surface de l’aquarium, le rayon va continuer son chemin, traverser l’eau légèrement bleutée, pour ensuite venir s’écraser sur le mur rouge dans le fond de la pièce. Le pixel correspondant au rayon s’affichera donc en prenant en compte tous les éléments de l’équation avec une couleur rouge, légèrement atténué par le bleu de l’aquarium. C’est pour cette raison que le Ray Tracing est capable de transfigurer une scène, s’il est utilisé à bon escient et correctement.

Une technologie loin d’être récente et très gourmande

Contrairement à ce qu’on pourrait penser, le Ray Tracing est une technologie vieille de plusieurs années dont les bases mathématiques ont été posées en 1968 par un ingénieur de chez IBM. Et s’il a fallu attendre 2007 pour voir Intel investir massivement pour développer un GPU capable de le gérer, le tout premier jeu vidéo à l’avoir utilisé n’est autre que ce bon vieux Wolfenstein 3D en 1992. Pourtant, s’il a fallu attendre 2020, la PS5, les Xbox Series et la dernière génération de cartes graphiques pour avoir du Ray Tracing dans nos jeux vidéo, c’est parce que la technologie demande une capacité de calcul gargantuesque pour gérer une scène 3D en temps réel. Chose qui était tout simplement inconcevable il y à encore 5 ans. Pour vous faire une petite idée, le Ray Tracing est exploité depuis maintenant de nombreuses années dans la applications de création 3D et dans l’industrie de l’animation. Et bien sachez qu’en 2013, il a fallu à Pixar pas moins de 29 heures pour calculer une seule petite image du film Monstres Academy. Tout ça calculé à l’aide d’une armée de serveurs et des milliers de CPU gonflés à bloc. Vous comprenez mieux pourquoi il a fallu attendre un petit peu pour en profiter nous aussi ? D’autant plus qu’aujourd’hui encore, les jeux n’utilisent pas le Ray Tracing totalement, mais avec une certaine parcimonie.

Est-ce que le Ray Tracing est utile ?

D’un point de vue purement ludique, non, le Ray Tracing n’apporte rien de véritablement intéressant. Mais d’un point de vue purement visuel, l’image ne vous aura jamais semblé autant réaliste. Comme nous vous l’expliquions plus haut, le Ray Tracing utilise la même approche que la propagation de la lumière et suit centaines lois de la physique, ce qui a pour conséquence de rendre l’image à l’écran plus naturelle et authentique. Vous n’avez qu’à jeter un œil sur la vidéo de Spider-Man Remastered ci-dessous pour vous en rendre compte. La lumière se diffuse comme le ferait le soleil en plein jour et les vitres reflètent réellement les objets aux alentours. L’image est plus naturelle, plus agréable à l’œil. Ce qui nous amène justement à un autre apport du Ray Tracing, l’optimisation du développement. En effet, jusqu’ici, les développeurs devaient se casser la tête pour travailler sur l’éclairage d’une pièce, les reflets d’un miroir ou encore la transparence de certaines matières. Ca demandait beaucoup de travail et surtout du temps. Avec le Ray Tracing, quand bien même la technologie soit très gourmande en ressources, toutes ces choses sont de faite automatiquement gérées par le moteur, de quoi libérer du temps aux développeurs pour travailler sur d’autres choses comme modéliser plus d’éléments graphiques, faire de nouveaux niveaux de jeux ou bien mettre en place une meilleure IA. Pour le moment, le Ray Tracing n’en ait qu’à ses balbutiements, tous les jeux ne l’implémentent pas et c’est souvent fait pour épater la galerie au détriment d’une véritable recherche esthétique. Mais d’ici quelques années, quand les studios auront vraiment mis les mains dans le cambouis, les jeux n’en seront que plus impressionnant. Et il sera même assez difficile de revenir en arrière.