Lumen: светлое будущее гейминга или очередной маркетинговый трюк?⁠⁠

Доброго времени суток, уважаемые читатели! Сегодня мы погрузимся в мир игрового освещения — темы, которая звучит скучнее, чем инструкция к микроволновке, но на деле решает, будет ли ваш экран сиять, как меч джедая, или выглядеть, как мутная лужа после дождя. Я расскажу вам про Люмен — новую игрушку от Epic Games, которая обещает революцию в графике. А заодно вспомним, как мы жили до него: с лайтмапами, отражениями в экранном пространстве, запеченными тенями и RTX, который чуть не заставил нас продать квартиры ради видеокарт. Будет интересно, с ноткой юмора и без риска, что вас "загребут" за эти знания. Поехали!

Доисторическая эпоха: лайтмапы и запеченные тени

Давайте вернемся в те времена, когда мой "тапок" (мой древний ПК, если вы вдруг пропустили прошлые выпуски) был ещё молод и полон сил. Тогда, в эпоху PS2 и первых Half-Life, освещение в играх делали с помощью лайтмапов — статичных текстур света, которые "запекали" заранее, как пирожки в духовке. Разработчики садились с калькулятором, рисовали, где будет падать свет, а где тень, и приклеивали это всё к уровням. Выглядело круто для своего времени — вспомните тени и отражения в Resident Evil или Silent Hill на старых консолях. Но была одна проблема: если ты сдвинул объект — стул, тумбу, да хоть шкаф, — тень оставалась на месте, как приклеенная жвачка. Динамики ноль, всё статично, как моя мотивация в понедельник утром.

Чтобы добавить хоть какой-то реализм, тени тоже "запекали". Это значит, что каждый уголок уровня просчитывали заранее: вот тут тень от дерева, тут от шкафа, а тут от здания. Работало, пока ты не начинал двигаться слишком быстро или не ломал сценарий. В итоге получалось, что тень от предмета могла висеть в воздухе или тень есть, а предмета нету. Романтика, конечно, но не совсем то, чего хотелось геймерам.

Отражения в экранном пространстве: зеркала для бедных

Потом наступила эра отражений в экранном пространстве (SSR, Screen Space Reflections).

Это был шаг вперёд, как от валенок к кроссовкам. Вместо того чтобы рисовать отражения заранее, движки начали брать то, что уже есть на экране, и "отзеркаливать" это в реальном времени. Звучит круто, и в таких играх, как Crysis 3 или Battlefield 4, лужи и мокрые поверхности начали блестеть, как в рекламе шампуня. Мой "тапок" тогда радовался: наконец-то что-то динамичное!

Но у SSR был подвох. Если объект, который должен отражаться, выходил за пределы экрана — всё, отражение пропадало. Представьте: идёте вы по игре, смотрите в зеркало, а там половина вашего лица исчезла, потому что камера не видит вашу спину. Или лужа отражает только небо, а стоящий рядом небоскрёб — как будто привидение. Это было красиво, но криво, как мой почерк после трёх чашек кофе.

RTX: трассировка лучей и прощай, кошелёк

И тут в 2018 году Nvidia выкатила RTX — трассировку лучей в реальном времени.

О, это был переворот! Теперь свет в играх считался по-настоящему: лучи отскакивали от поверхностей, тени становились мягкими, а отражения — такими, что можно было разглядеть прыщик на лице героя. Control, Cyberpunk 2077, Minecraft с RTX — всё это выглядело так, будто кто-то включил лампочку в голове у разработчиков. Мой "тапок" к тому времени уже обзавёлся RTX 3090 (да, я продал не почку, а просто удачно продал старый диван), и я был в восторге.

Но за красоту пришлось платить. RTX жрала ресурсы, как я жареную картошку в пятницу вечером. Даже с RTX 3090 некоторые игры выдавали 30 FPS, если включить все настройки на максимум. А если у вас была GTX 1660 или что-то похуже? Ну, удачи наслаждаться слайд-шоу вместо геймплея. Nvidia, конечно, радостно потирала руки: "Лагает? Бери RTX 4090!" Маркетинг работал на ура, а мы, геймеры, считали копейки.

Люмен: свет в конце туннеля?

И вот в 2023 году Epic Games сказала: "Хватит это терпеть!" и представила Люмен (Lumen Global Illumination) — систему глобального освещения в Unreal Engine 5.

Что это такое? По сути, это динамическое освещение в реальном времени, которое не требует запекания лайтмапов. Но не обольщайтесь: Люмен работает на том же рейтрейсинге, только на минималках, так что даже без топовых RTX-карт он может показать чудеса света. А если у вас есть RTX, он раскрывается ещё круче, добавляя точности в расчёты. Люмен считает, как свет распространяется по сцене, отскакивает от стен, проникает в углы и создаёт реалистичные тени — и всё это на лету.

В отличие от запекания, тут можно двигать объекты — стулья, тумбы, деревья, хоть целые дома, — и освещение будет меняться мгновенно. По сравнению с SSR, Люмен видит больше: он не ограничивается экранным пространством и учитывает даже то, что за кадром. А если сравнить с RTX? Люмен менее прожорливый — он работает даже на старых видеокартах (ну, не совсем на моём "тапке" с GTX 1660, но на чём-то вроде RTX 2060 уже пойдёт). При этом с RTX он становится ещё точнее, добавляя те самые мягкие тени и отражения, от которых у геймеров текут слюнки.

Первая демонстрация в The Matrix Awakens показала, чего ждать: город сиял, как будто его подсвечивали миллионы светлячков, а тени двигались плавно, без рывков. Но есть нюанс: на слабом железе Люмен может подтормаживать, а на топовых системах он всё ещё уступает RTX в деталях. Мой "тапок" с RTX 3090, например, справляется, но я слышу, как он шепчет: "Дай мне RTX 5090, хозяин!"

Теория заговора: Люмен — это маркетинг?

И тут возникает вопрос: а не очередной ли это трюк, чтобы заставить нас обновлять железо? Ведь даже с Люменом системные требования новых игр растут, как грибы после дождя. Может, Epic Games договорилась с Nvidia, чтобы мы побежали за новыми карточками? Или это просто переходный этап, пока разработчики учатся оптимизировать свои шедевры? Время покажет. Но факт в том, что Люмен — это шаг вперёд по сравнению с запеченными тенями и SSR, и даже RTX теперь смотрит на него с лёгкой завистью.

Вывод: светлое будущее или тёмные лаги?

Итак, что мы имеем? Лайтмапы и запеченные тени — это как старый ламповый телевизор: работает, но динамики ноль. Отражения в экранном пространстве — как зеркало из дешёвого магазина: красиво, пока не повернёшься боком. RTX — это люкс-класс, но за него платишь, как за билет в космос. А Люмен? Это попытка сделать освещение динамичным, доступным и красивым на минимальном рейтрейсинге, без продажи души за новую видеокарту.

Мой совет: если ваш "тапок" ещё жив, попробуйте игры с Люменом на минималках — вдруг потянет? А если вы уже с RTX 3090 и выше, наслаждайтесь светом и тенями, пока Nvidia не выкатит RTX 6090 с ценником космического корабля. В любом случае, свет в играх становится всё ярче, а наши кошельки — всё тоньше. Играйте с умом, друзья, и пусть ваш FPS будет выше, чем температура процессора!

P.S. Если после этой статьи за мной придут агенты Epic Games с фонариками, знайте: я был прав. Светите ярко и не верьте маркетингу!

Если вы хотите увидеть пост про PBR текстуры, только свисните в комментах