O que é NVIDIA RTX e ray tracing: Guia completo sobre gráficos realistas

O que é RTX e ray tracing

Ray tracing (ou rastreamento de raios) é uma tecnologia de renderização que simula o comportamento da luz e das sombras em uma cena virtual para alcançar imagens com realismo fotográfico. Nos jogos, a renderização tradicional via rasterização constrói a imagem a partir de triângulos e tenta simular a iluminação usando truques como SSAO (Screen Space Ambient Occlusion). Já o ray tracing lança "raios virtuais" da câmera para a cena, verificando suas interseções com objetos e fontes de luz. Isso permite cálculos muito mais precisos de iluminação, reflexos e sombras: a luz realmente se propaga pela cena, criando sombras suaves, brilhos e reflexos fiéis, em vez de ser desenhada artificialmente.

Como funciona o ray tracing

No ray tracing, um ou mais raios são lançados para cada pixel da cena, partindo da câmera virtual (o "olho" do jogador). Quando um raio encontra um objeto, suas propriedades (cor, material, normal) são calculadas no ponto de interseção. Dali, raios secundários podem ser gerados em direção a fontes de luz (para considerar sombras) e superfícies reflexivas (para reflexos). Ao contrário da rasterização, onde a iluminação e as sombras são desenhadas com técnicas adicionais, o ray tracing determina de forma fisicamente correta como a luz interage com as superfícies (refletindo, refratando ou dispersando). Essa abordagem aproxima muito mais a imagem do realismo, embora exija muito mais processamento que a simples renderização de triângulos.

O que é NVIDIA RTX

RTX (Ray Tracing eXtreme) é a marca da NVIDIA para sua tecnologia de aceleração por hardware do ray tracing. A primeira geração de placas de vídeo NVIDIA com RTX (arquitetura Turing, série GeForce RTX 20) foi lançada no final de 2018. Essas GPUs trazem novos núcleos dedicados - os núcleos RT - que aceleram o cálculo das interseções dos raios com a geometria da cena, além dos núcleos tensor para tarefas de IA (como o DLSS). NVIDIA e Microsoft também desenvolveram juntas o DirectX Raytracing (DXR), permitindo que jogos no PC aproveitem os núcleos RTX em tempo real. O resultado é uma evolução gráfica: cenas que reagem dinamicamente à luz e ao ciclo do dia, com sombras e reflexos atualizados em tempo real.

Rasterização vs ray tracing (SSAO)

Antes do RTX, praticamente todos os jogos 3D usavam rasterização, que gera imagens rapidamente projetando polígonos na tela. Nessa técnica, cada objeto é decomposto em triângulos, desenhados considerando a profundidade via Z-buffer. Efeitos de luz são adicionados por shaders e passes extras, como o SSAO, que simula a oclusão global de forma aproximada com base na imagem já renderizada. O SSAO apenas escurece cantos e fendas, mas é apenas uma imitação grosseira de sombra. Com o ray tracing, a iluminação é calculada de modo físico: considera todas as luzes, as cores das superfícies e múltiplos reflexos. Onde o SSAO gera só um canto escurecido, o ray tracing calcula como a luz realmente passa por frestas e ilumina a cena. Por isso, jogos com RTX apresentam imagens mais realistas - com "color bleeding" (influência de cor entre superfícies), sombras suaves de fontes variadas e reflexos precisos, sejam eles espelhados ou difusos.

Exemplos de jogos com suporte a RTX

O ray tracing via RTX está cada vez mais comum nos jogos modernos. Entre os primeiros títulos com ray tracing realista estão Metro Exodus (2019, iluminação global) e Shadow of the Tomb Raider (2018, sombras). Ao final de 2019, surgiram Battlefield V (reflexos realistas em água e metal) e Control (com foco em sombras e reflexos interiores). O exemplo mais famoso é Cyberpunk 2077 (2020), o primeiro jogo a usar ray tracing extensivamente em todos os principais efeitos: iluminação global e difusa, reflexos espelhados e foscos, sombras detalhadas e brilhos de luz. Mais recentemente, Watch Dogs: Legion e Shadow of the Tomb Raider (remasterizado) adicionaram modos RTX em 2021-2022, trazendo reflexos e sombras impressionantes.

No exemplo do Minecraft RTX, a diferença é clara: com RTX (à direita), a iluminação global ilumina os blocos, a água reflete com precisão o ambiente e as texturas luminosas criam sombras suaves. Sem ray tracing (à esquerda), a cena parece "chata" e lavada. Esse tipo de comparação demonstra o poder da tecnologia: ativar luz e reflexos fisicamente corretos transforma instantaneamente a imagem, adicionando profundidade e realismo.

Vantagens do RTX

Usar o ray tracing via RTX traz uma série de benefícios gráficos. O principal é o realismo: objetos ganham volume com sombras naturais e brilhos, reflexos em água e vidro são precisos, e superfícies foscas podem emitir leves brilhos - raros na rasterização comum. Elementos metálicos parecem realmente brilhantes, a luz de lanternas e letreiros de néon contorna obstáculos e preenche áreas iluminadas de forma realista. Em Control, por exemplo, o ray tracing "traz vida" aos ambientes: brilhos aparecem em paredes e móveis onde antes havia apenas tons escuros. Já em Minecraft RTX, a luz solar atravessa janelas, iluminando até o interior das construções - algo impossível pelos métodos tradicionais. O resultado são cenas mais ricas, com iluminação volumétrica e influência de cor entre as superfícies.

Requisitos de hardware e desempenho

O maior desafio do RTX é o impacto no desempenho. O ray tracing real exige muitos cálculos, sendo indicado para placas RTX de alto desempenho (séries 20, 30 ou superiores). Por exemplo, em Cyberpunk 2077 com ray tracing no ultra (2560×1440, RTX + DLSS Quality), até uma GeForce RTX 3070 ou 2080 Ti mal alcança 50 FPS; sem RTX, a taxa supera facilmente 60 FPS. Já em Control com RTX sem DLSS, a RTX 2080 Ti cai para menos de 24 FPS em 4K, mas ativar DLSS eleva o desempenho em até 80%, chegando perto dos 60 FPS. Também é necessário um processador e memória RAM potentes. Alguns efeitos RTX podem ser emulados em placas GTX antigas via software (DXR), mas isso reduz ainda mais o FPS; para ray tracing completo, o ideal é GPU com núcleos RT. Em geral, jogos com RTX buscam o equilíbrio com DLSS (suavização via IA), aumentando o frame rate sem grande perda de qualidade.

História do RTX e do ray tracing nos jogos

A ideia do ray tracing surgiu nas décadas de 1960-70 e foi usada por muito tempo em filmes e animações para renderizações realistas. Nos jogos, o ray tracing real só chegou com o NVIDIA RTX: em 2018, na Gamescom, foi apresentada a arquitetura Turing (GeForce RTX 20) com núcleos RT. Inicialmente, o suporte aos shaders RT apareceu em drivers beta para placas Pascal e Turing (GeForce 10 e 16), mas sem núcleos dedicados o impacto no desempenho era alto. Os primeiros grandes exemplos em jogos vieram em 2019: Battlefield V trouxe reflexos em tempo real, Metro Exodus iluminação global, e Shadow of the Tomb Raider sombras via ray tracing. Em 2020, Cyberpunk 2077 revolucionou ao implementar todos os efeitos RTX. Depois vieram títulos como Minecraft RTX (sandbox totalmente adaptado) e muitos lançamentos na Unreal Engine 4/5, que rapidamente adotaram DXR e RTX (exemplo: Call of Duty: Warzone, Fortnite, Watch Dogs: Legion). Com as novas gerações de placas (Ampere - GeForce RTX 30 em 2020; Ada Lovelace - RTX 40 em 2022), o desempenho em ray tracing cresceu muito. A concorrência também evoluiu: desde a arquitetura RDNA2 (Radeon RX 6000, 2020), as GPUs da AMD oferecem aceleração de ray tracing. Hoje, o ray tracing é visto como uma das tecnologias-chave dos gráficos de jogos, gradualmente substituindo métodos antigos de renderização nos títulos AAA de alta qualidade.

Conclusão

RTX é o conjunto de tecnologias modernas da NVIDIA para acelerar o ray tracing em jogos e aplicações, tornando as imagens muito mais realistas graças à iluminação, sombras e reflexos fisicamente corretos. Em comparação com a rasterização clássica e SSAO, o efeito é muito mais fiel, mas exige hardware potente. Entre os jogos populares com RTX estão Cyberpunk 2077, Minecraft RTX, Control e muitos outros - onde a diferença visual é notável. O RTX proporciona um verdadeiro "efeito uau" visual e já se consolida como o novo padrão gráfico nos jogos AAA atuais.