Pendant des décennies, les jeux vidéo et les films d'animation se sont efforcés d'imiter la réalité grâce à des polygones de plus en plus complexes et à des techniques de programmation ingénieuses. Mais il subsistait toujours un manque: une artificialité flagrante dans le comportement de la lumière. Les ombres étaient trop marquées, les reflets flous ou artificiels, et l'interaction entre la lumière et les matières ne correspondait jamais tout à fait à notre expérience du monde réel. Tout a changé avec l'arrivée concrète du ray tracing .
Au cœur de ray tracing se trouve une technique de rendu révolutionnaire qui simule le comportement physique de la lumière . Au lieu d'utiliser des approximations, elle calcule la trajectoire de chaque rayon lumineux depuis son déplacement, sa réflexion sur les surfaces jusqu'à son point d'impact avec une caméra virtuelle. Ce processus, extrêmement gourmand en ressources de calcul, permet aux jeux modernes comme Cyberpunk 2077 sur PC et PlayStation 5/Xbox Series X , ou Minecraft avec RTX, d'offrir des graphismes époustouflants: des reflets d'une netteté remarquable, des ombres aux contours parfaitement flous et un éclairage à la fois tangible et dynamique.
Mais comment un jeu peut-il effectuer ces milliards de calculs en temps réel? La réponse réside dans le matériel dédié: les cœurs RT des GPU NVIDIA modernes et les accélérateurs similaires des architectures AMD et consoles. Ces cœurs sont le moteur qui a rendu possible le ray tracing en temps réel, le faisant passer d'une technique de rendu cinématographique à une expérience interactive. Cependant, cette puissance a souvent un coût en termes de performances, ce qui conduit au dilemme courant «fidélité visuelle ou fréquence d'images» auquel de nombreux joueurs sont confrontés aujourd'hui.
Bien qu'il ne s'agisse pas d'un «problème» au sens strict du terme, la baisse de performance due au lancer de rayons a une cause technique évidente. La rastérisation traditionnelle (l'ancienne méthode) consiste à projeter des objets 3D sur un écran 2D, en les peignant pixel par pixel à l'aide d'informations d'éclairage précalculées. C'est rapide, mais le résultat est approximatif.
Le lancer de rayons inverse ce processus. Pour chaque pixel de votre écran, le GPU trace un rayon depuis la caméra vers l'intérieur de la scène. Voici ce qui explique sa lourdeur:
Le problème mathématique par « force brute » : le rayon ne s'arrête pas au premier objet qu'il rencontre. Il doit calculer :
Rebondissements: Si la lumière se réfléchit sur une surface brillante, elle trace un nouveau rayon dans la direction de la réflexion.
Réfraction : La lumière traverse-t-elle le verre ou l'eau ? Elle se courbe puis poursuit sa course.
Sources lumineuses: Peut-on suivre un chemin direct jusqu’à une source de lumière? Si un obstacle bloque le trajet, il s’agit d’une ombre. Chaque rebond entraîne une augmentation exponentielle du nombre de calculs.
Le problème du « bruit »: l’envoi d’un seul rayon par pixel produit une image granuleuse et bruitée (comme une photo sombre). Pour y remédier, il faut envoyer plusieurs rayons par pixel (échantillons) , ce qui augmente encore la charge de travail.
Absence de matériel dédié (sur les systèmes plus anciens): sans cœurs RT, les processeurs principaux du GPU (cœurs CUDA/Stream) gèrent tout cela, mettant même les cartes puissantes à genoux.
Analogie technique simple: imaginez chercher un livre dans une bibliothèque. La rastérisation est comparable à l’utilisation d’un catalogue de fiches indiquant l’emplacement exact d’un rayon (rapide, mais information limitée). Le lancer de rayons, quant à lui, est comparable au fait d’entrer dans la bibliothèque, de regarder une chaise, d’observer la lumière d’une fenêtre s’y reflétant, de suivre le trajet de ce rayon lumineux jusqu’à la fenêtre, puis de vérifier si une étagère projette une ombre sur la chaise. C’est infiniment plus précis, mais cela demande beaucoup plus de déplacements.
Envie de découvrir ray tracing sans trop vous compliquer la vie? Voici une solution rapide:
Activez NVIDIA DLSS, AMD FSR ou Intel XeSS dans les paramètres graphiques de votre jeu. C'est indispensable pour obtenir de bonnes performances.
Commencez par utiliser uniquement « Ray Traced Reflections » ou « Shadows » , et non le préréglage complet « Ultra RT ».
Optez pour une résolution plus basse et stable comme 1440p, voire 1080p si vous utilisez une carte graphique de milieu de gamme.
Assurez-vous que vos pilotes de carte graphique sont à jour.
Suivez ces étapes pour allier esthétique visuelle et fluidité de jeu.
Étape 1: Vérification des pilotes et du système. Mettez à jour les pilotes de votre carte graphique via NVIDIA GeForce Experience, AMD Adrenalin ou Intel Arc Control. Assurez-vous que votre moniteur est branché sur la carte graphique et non sur la carte mère.
Étape 2: Utilisez la mise à l’échelle par IA – Votre meilleur allié. Dans le menu graphique du jeu, recherchez et activez:
Étape 3: Commencez par un réglage faible, puis augmentez-le progressivement. N’activez pas d’abord les modes «Psycho» ou «Ultra» RT. Commencez par les préréglages ray tracing moyens ou élevés.
Étape 4: Choisissez judicieusement vos effets de lancer de rayons. Tous les effets de lancer de rayons ne sont pas aussi gourmands en ressources. Appliquez-les dans cet ordre d’impact visuel et decoût:
Étape 5: Ajuster les paramètres secondaires. Diminuez ces paramètres de rastérisation pour récupérer des images par seconde avec une perte visuelle minimale:
Étape 6 : Variantes spécifiques à la plateforme.
Étape 7: Surveillez vos performances. Utilisez les compteurs FPS en jeu (Steam, GeForce Experience)pour vous assurer que vous restez au niveau ou au-dessus du taux derafraîchissement de votre moniteur (par exemple, 60 ou 144 FPS).
Étape 8: Options avancées: Ajuster le nombre de rayons (si le jeu le permet). Certains jeux PC proposent des paramètres .ini cachés pour lesrebonds de rayons. Réduire le nombre de rebonds de 3 à 2 peut améliorerles performances.
Q : Ai-je besoin d'un moniteur spécial pour ray tracing ? R : Non. Vous avez besoin d'une carte graphique compatible(NVIDIA RTX série 20 ou plus récente, AMD RX série 6000 ou plus récente, ou une console de dernière génération).
Q : Le mode ray tracing justifie-t-il la baisse de FPS? R : C'est subjectif. Pour les jeux solo narratifs oùl'immersion est primordiale, souvent oui. Pour le multijoueur compétitif où chaque image compte, généralement non.
Q: Ma GTX 1060/1080 peut-elle gérer le ray tracing? R: Techniquement, oui, via le logiciel (DXR), mais lesperformances sont souvent injouables. Le ray tracing en temps réelnécessite pratiquement des cœurs dédiés.
Q: Quelle est la différence entre ray tracing et le lancer de rayons? R: Le lancer de rayons est une forme plus complète (et encoreplus exigeante) de ray tracing qui simule tous les trajets de la lumière,créant ainsi une image parfaitement réaliste. Il est actuellementutilisé dans les modes «Overdrive» (Cyberpunk 2077) et représentel’avenir du rendu graphique en temps réel.
Le ray tracing n'est pas qu'une simple option dans un menu; c'est unerévolution visuelle qui, jadis, était l'apanage des studioshollywoodiens. En comprenant ce qu'est le ray tracing – une simulationphysique de la lumière – et comment il fonctionne, grâce à des calculsde rebonds et du matériel dédié, vous pouvez exploiter pleinement sonpotentiel.
Vous avez désormais les clés pour optimiser votre éclairage, choisir leseffets les plus importants et concilier graphismes époustouflants etfluidité parfaite. L'ère de la lumière simulée est arrivée. Plongez dans votre jeu préféré, ouvrez le menu des paramètres et admirez latransformation de votre monde virtuel. Expérimentez dès aujourd'hui avec ray tracing: quelle scène à couper le souffle illuminerez-vous en premier?
