টেকটিউনস কমিউনিটি, কেমন আছেন সবাই? আশা করছি সবাই ভাল আছেন। বরাবরের মত চলে এসেছি নতুন কোন টিউন নিয়ে। আজকে আমরা আলোচনা করব Ray Tracing নিয়ে।

Ray Tracing কী?

Ray Tracing হচ্ছে একটি এডভান্সড কম্পিউটার গ্রাফিক্স টেকনোলজি। বাস্তব জীবনে আলো যেভাবে কাজ করে কম্পিউটার গ্রাফিক্সেও একই ভাবে কাজ করতে সাহায্য করে Ray Tracing। কম্পিউটার গ্রাফিক্সকে বাস্তবরূপ দিতেই এই দুর্দান্ত প্রযুক্তির উদ্ভব।

অতিতে Ray Tracing লিমিটেড ছিল শুধু হলিউড সিনেমা গুলোতে কিন্তু বর্তমান মডার্ন গেম গুলোতেও এর ব্যবহার লক্ষ্য করা যাচ্ছে। আশা করা যায় খুব তাড়াতাড়ি গেমিং কনসোল গুলোতেও Ray Tracing প্রযুক্তি দেখা যাবে।

Ray Tracing কি এটি আরও সহজ ভাবে বলতে গেলে, আপনি কম্পিউটার গ্রাফিক্স এবং ভিডিও এর মধ্যে তেমন পার্থক্য পাবেন, বাস্তবে বা ভিডিওতে আলোর ধর্মকে সরাসরি কপি করা হয়েছে এখানে।

Ray Tracing নিয়ে বর্তমানে ইউজাররা খুব বেশি আশাবাদী এবং এক্সাইটেড। মানুষদের আগ্রহের কারণ জানতে আপনাকে গতানুগতিক Rendering মেথড Rasterization এবং Ray Tracing, Rendering মেথডের পার্থক্য জানতে হবে।

Rasterization vs Ray Tracing

আধুনিক রিয়েল টাইম কম্পিউটার গ্রাফিক্সগুলি এক কথা দুর্দান্ত! বিশ বা ত্রিশ বছর আগের বুনিয়াদি থ্রিডি গ্রাফিক্সের সাথে এখনের গ্রাফিক্স মেলানো বেশ কঠিন। মূলত PlayStation 1 এবং বর্তমান PlayStation 4 এর মতো কনসোল গুলো প্রাথমিক পদ্ধতি ব্যবহার করেই 3D গ্রাফিক্স রেন্ডার করে আমাদের 2D স্ক্রিনে তা প্রদর্শন করায়।

এই পদ্ধতিকে Rasterization বলে। Raster এ ইমেজ গুলো Grid পিক্সেলে প্রদর্শন করা হয় আপনার স্ক্রিনে। সুতরাং Rasterization হচ্ছে 3D সিন গুলো 2D তে কনভার্ট করে আপনার স্ক্রিনে প্রদর্শন করার প্রক্রিয়া।

এটি করার দরকার হয় 3D অবজেক্ট গুলোর ভার্চুয়ালি নড়াচড়া 2D স্ক্রিনে তুলে ধরতে হয়। Rasterization এর মাধ্যমে আসলে নির্ধারণ করা হয় দৃশ্য গুলো কিভাবে প্রদর্শন করালে সেটা ইউজারের কাছে বোধগম্য হবে।

চলুন বিষয় গুলো আরও সহজ ভাবে বুঝানো যাক, আমরা জানি আলোর নির্দিষ্ট কিছু ধর্ম রয়েছে যেমন, কোন বস্তুর উপর আলো পরলে সেটার ছায়া তৈরি হওয়া, আয়নার সামনে দাঁড়ালে তার প্রতিবিম্ব তৈরি হওয়া, ইত্যাদি। তো কম্পিউটার গেম গুলোতে আলোর ধর্ম গুলোর সামঞ্জস্যতা রাখতে প্রোগ্রামাররা Rasterization পদ্ধতিতে কিছু ট্রিক্স বা শর্টকাট ফলো করে। যাতে করে দৃশ্য কোন কিছু মাত্রায় বাস্তব মনে হয়।

Ray Tracing এ কোন ধরনের ট্রিক্স বা শর্টকাট ছাড়া সরাসরি আলোর ধর্মকে কপি করা হয়। তার মানে বাস্তব জীবনে যেমন সূর্যের আলো পড়লে কোন বস্তুতে ছায়া পড়ে, Ray Tracing এর মধ্যমে একই ভাবে কম্পিউটার গ্রাফিক্সেও এমনটি হবে। ধরুন কোন ভিডিও গেমে স্বচ্ছ কাচের গ্লাসের গাড়ি রয়েছে, Ray Tracing এর মাধ্যমে সেখানে বিপরীত পাশের অবজেক্ট গুলোর প্রতিবিম্ব দেখা যাবে আরও রিয়েল ভাবে।

রিয়েল লাইফে, আপনার চোখে আলোক রশ্মি রেটিনাতে পৌঁছানোর আগে আপনি যা যা দেখছেন তা সবই বাউন্স করে দেয়৷ Ray Tracing এ এই বিষয়টিই দক্ষ ভাবে করা হয়। ক্যামেরা মাধ্যমে আলোক রশ্মি গুলোর দৃশ্য ধারণ করে তা ভার্চুয়াল সিনে বাউন্স করে দেয়া হয়। আপনার স্ক্রিন ভার্চুয়াল চোখের মত কাজ করে এবং সব কিছু বাস্তব দেখায়।

Ray Tracing ব্যবহার করে একটি সিঙ্গেল টেকনিক, অবজেক্ট, প্রতিবিম্ব, ছায়া এবং এমন ভাবে এলিমেন্ট তৈরি করে যা বাস্তবের মত দেখায়।

Ray tracing এর ব্যবহার

ইতিমধ্যে হলিউড কিছু মুভিতে Ray Tracing ব্যবহার করা হয়েছে। Toy Story 4 পুরোটা মুভি কিন্তু Ray Tracing এর মাধ্যমে তৈরি করা। Ray Tracing দৃশ্য গুলোকে কিভাবে আরও বাস্তব করে তুলে সেটা জানতে মুভিটা দেখতে পারেন।

আপনি Nvidia গ্রাফিক্স কার্ডের RTX সিরিজ গুলোর সাথে লিমিটেড কিছু Ray Tracing গেম উপভোগ করতে পারেন। তবে সমস্যা হচ্ছে RTX GPU গুলো বেশ ব্যয়বহুল। তবে আশা করা যায় আপকামিং গেমিং কনসোল গুলোতে Ray Tracing এভেইলেবল করা হবে।

কিভাবে এটি অর্জন করা সম্ভব হল

যেকোনো কম্পিউটার Ray Tracing ব্যবহার করে 3D দৃশ্যের রেন্ডার করতে পারে। 3D রেন্ডারিং প্যাকেজগুলির সাথে কাজ করা লোকেরা বছরের পর বছর ধরে এটি করে আসছে। যেকোনো আধুনিক সিপিইউ সিনের চারদিকে আলোর পথ সনাক্ত করতে প্রয়োজনীয় ক্যালকুলেশন করতে পারে।

তবে, আধুনিক CPU এবং GPU গুলো রিয়েল টাইমে একটি চিত্র তৈরি করার জন্য সংখ্যাগুলিকে দ্রুত ক্যালকুলেট করতে পারে না। Monsters Inc অথবা Toy Story সিনেমা গুলোতে কম্পিউটার চূড়ান্ত দৃশ্য একক ফ্রেমে রেন্ডার করতে কয়েক ঘণ্টা সময় নিয়েছিল। তবে গেমের ক্ষেত্রে কিন্তু এটা গ্রহণযোগ্য হবে না কারণ গেম রিয়েল টাইমে খেলতে হয়।

আধুনিক ভিডিও গেমগুলি প্রতি সেকেন্ডে 60 ফ্রেমের স্ট্যান্ডার্ড নির্ধারণ করা হলেও মোটামুটি খেলার জন্য প্রতি সেকেন্ডে কমপক্ষে ত্রিশ ফ্রেম ইমেজ তৈরি করতে হবে। এখন বড় প্রশ্ন হচ্ছে Nvidia RTX কি এত কম সময়ের মধ্যে Ray Tracing মেইনটেইন করে গেম রান করতে পারবে? উত্তর হল তারা সব গেমে Ray Tracing ব্যবহার করবে না।

তারা আসলে গতানুগতিক গ্রাফিক্স গুলোর সাথে এক জোট হয়ে কাজ করবে। RTX কার্ড গুলোর ডেডিকেটেড Ray Tracing হার্ডওয়্যার রয়েছে যা ট্র্যাডিশনাল GPU এর সাথেই কাজ করে। এখানে ট্র্যাডিশনাল গ্রাফিক্স হার্ডওয়্যারের সীমাবদ্ধতা গুলো এড়াতে Ray Tracing কাজ করবে।

এমন একটি ভিডিও গেম রয়েছে যা আপনি আরটিএক্স কার্ডের সাথে খেলতে পারবেন যা সম্পূর্ণ Ray Traced আর এটি হল Quake II RTX। এটি একটি দশক-পুরানো ভিডিও গেম যাতে রিয়েল টাইম Ray Tracing যথেষ্ট সহজ। তবে বর্তমান ভিডিও গেমগুলিতে Ray Tracing প্রয়োগ করার ক্ষেত্রে, এবং জাতীয় হার্ডওয়্যার মূলধারার হয়ে উঠতে এখনও কয়েক বছর লাগবে।

Ray Tracing কি ভবিষ্যৎ?

Ray Tracing অবশ্যই ভবিষ্যৎ। যে হার্ডওয়্যার গুলোতে Ray Tracing সম্ভব সেগুলো দিনে দিনে আরও সাশ্রয়ী হচ্ছে। আশা করা যায় ভবিষ্যতে গতানুগতিক Rendering এ রিপ্লেস হয়ে যাবে Ray Tracing। সেইদিন খুব বেশি দূরে নয় যখন সব ধরনের Game Console গুলোতে Ray Tracing এভেইলেবল করা হবে।

গেম ডেভেলপাররা ইতিমধ্যে তাদের গেমে Ray Tracing ফিচার উল্লেখ করছে। কারণ ভবিষ্যতে সব প্ল্যাটফর্ম এটি এভেইলেবল করা হবে। এখন হার্ডওয়্যার গুলো ব্যয়বহুল হলেও আস্তে আস্তে সেগুলো সাশ্রয়ী হয়ে উঠবে।

ভবিষ্যতে Ray tracing আরও এভেইলেবল হবে এর আরেকটি সাইন হচ্ছে, বর্তমানে যেসব টুল দিয়ে গেম বা এনিমেশন তৈরি করা হয় সেসব টুলে Ray Tracing যুক্ত করা হচ্ছে।

এখন Ray Tracing ডিভাইস কেনা উচিৎ হবে? 

এই টিউনটি যখন লেখা হচ্ছে তখনও বাজারে প্রথম জেনারেশনের Ray Tracing হার্ডওয়্যার গুলো এভেইলেবল এবং দামও অনেক বেশি। যেহেতু আসছে দিন গুলোতে হার্ডওয়্যার গুলো আরও সাশ্রয়ী হবে এবং আরও ফিচার যুক্ত হবে সুতরাং আপনি পরের জেনারেশনের Ray Tracing হার্ডওয়্যার কিনতে পারেন।

শেষ কথাঃ

প্রযুক্তি যত উন্নত হবে আমরা গতানুগতিক বিষয় গুলোতে দেখতে পারব পরিবর্তন তবে গ্রাফিক্স এর ক্ষেত্রে Ray Tracing কে বলা যায় যুগান্তকারী পরিবর্তন আনতে যাচ্ছে। ভিডিও গেম গুলোতে গ্রাফিক্সগত ছোট যে সমস্যাটি ছিল আশা করা যায় এটির সমাধান হয়ে যাচ্ছে Ray Tracing এর মাধ্যমে।

Ray Tracing এ আমরা গেম এবং মুভির গ্রাফিক্স গুলো দেখতে পারব আরও জীবন্ত ভাবে। যদিও Ray Tracing হার্ডওয়্যার গুলো এখন বেশ ব্যয়বহুল কিন্তু সেটা হাতে নাগালে আসতে খুব বেশি দেরি লাগবে না।

কেমন হল আজকের টিউন জানাতে অবশ্যই টিউমেন্ট করুন, আমাদের জানান আপনি Ray Tracing নিয়ে কি ভাবছেন।

আজকের মত এই পর্যন্তই, পরবর্তী টিউন পর্যন্ত ভাল থাকুন। আল্লাহ হা-ফেজ।