{"id":68196,"date":"2025-08-20T18:28:48","date_gmt":"2025-08-20T23:28:48","guid":{"rendered":"https:\/\/niixer.com\/?p=68196"},"modified":"2025-08-27T19:16:48","modified_gmt":"2025-08-28T00:16:48","slug":"ray-tracing","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/niixer.com\/index.php\/2025\/08\/20\/ray-tracing\/","title":{"rendered":"Ray Tracing en Tiempo Real: Nvidia RTX vs AMD Radeon RX"},"content":{"rendered":"\n

La tecnolog\u00eda del Ray Tracing<\/a><\/strong> en tiempo real hace una simulaci\u00f3n de la luz en las escenas donde se generan efectos de iluminaci\u00f3n, reflejos y sombras. Antes esto s\u00f3lo era posible fuera de tiempo real por la alta complejidad y la necesidad de c\u00e1lculos, como las construcci\u00f3n de jerarqu\u00edas de volumen delimitador (BVH<\/a>) que son estructuras de datos avanzada ampliamente utilizadas en gr\u00e1ficos por computadora, especialmente en algoritmos de trazado de rayos, pruebas de intersecci\u00f3n rayo-tri\u00e1ngulo, filtrado de ruido, entre otros c\u00e1lculos.  <\/p>\n\n\n\n

El trazado de rayos (Ray Tracing) seg\u00fan Chamizo (2024), \u201cconsiste en seguir la trayectoria de rayos de luz virtuales para construir reflejos y sombras\u201d (p. 1).  <\/p>\n\n\n\n

Las actuales arquitecturas aceleran estas tareas con hardware dedicado especialmente Nvidia (a partir de Turing, series 2000) integran n\u00facleos RT que aceleran las intersecciones de rayos y la traversi\u00f3n de BVH, liberando a los shaders tradicionales.<\/p>\n\n\n\n

Figura1<\/strong> 
Unidades de computo<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Nota<\/em>. Uso de unidades de c\u00f3mputo en un fotograma de Metro Exodus con ray tracing. En una GPU <\/a>Pascal (GTX 1080 Ti) se saturan los shaders FP32 (gris). En Turing sin RT Cores (RTX 2080 sin RT) aparecen tambi\u00e9n n\u00facleos INT32 (p\u00farpura). Con RT Cores y DLSS activos (RTX 2080) gran parte de la carga pasa a los RT Cores (morado) y Tensor Cores (verde), reduciendo dr\u00e1sticamente el tiempo de cuadro. Adaptado de NVIDIA, s.f., Ray Tracing Technologies<\/em>. https:\/\/www.nvidia.com\/es-la\/geforce\/news\/geforce-gtx-dxr-ray-tracing-available-now\/<\/a><\/p>\n\n\n\n

FP32 Cores:<\/strong> Son las unidades general-purpose (los n\u00facleos CUDA en NVIDIA) que ejecutan operaciones de punto flotante normales: sombreado (shaders), f\u00edsica, c\u00e1lculo de iluminaci\u00f3n no especial, transformaciones de v\u00e9rtices, etc. <\/p>\n\n\n\n

INT32 Cores:<\/strong> Ejecutan operaciones enteras (contadores, \u00edndices, operaciones l\u00f3gicas, partes del motor de juego que usan enteros, ciertos kernels de computaci\u00f3n). <\/p>\n\n\n\n

RT Cores (Ray Tracing cores):<\/strong> Hardware dedicado para acelerar trazado de rayos, Se encargan de operaciones clave del ray tracing c\u00f3mo el BVH traversal, hacen posible ray tracing en tiempo real porque resuelven esas pruebas geom\u00e9tricas mucho m\u00e1s r\u00e1pido que hacerlo solo con los n\u00facleos gen\u00e9ricos. <\/p>\n\n\n\n

Tensor Cores:<\/strong> N\u00facleos especiales para multiplicaciones y acumulaciones matriciales (GEMM) optimizadas para redes neuronales y algoritmos de IA. Usados por tecnolog\u00edas como DLSS<\/a>, denoisers por IA, inferencia de redes dentro del pipeline gr\u00e1fico o en cargas de IA. <\/p>\n\n\n\n

Por otra parte, AMD incorpor\u00f3 en RDNA2 (serie Radeon RX 6000) aceleradores de rayos (\u201cRay Accelerators\u201d) encargados de las intersecciones rayo-tri\u00e1ngulo y c\u00e1lculo de bounding boxes (identificar y localizar objetos en una imagen o video). Pero en contraparte con Nvidia la traversi\u00f3n BVH completa a\u00fan corre en los shaders normales (no as\u00edncronos), lo que impone una ca\u00edda de rendimiento notable. <\/p>\n\n\n\n

En la Figura 1 se puede observar c\u00f3mo NVIDIA combinando RT Cores y Tensor Cores (para IA\/DLSS), una GPU Turing puede ejecutar Metro Exodus con un rendimiento 2\u20133 veces mayor que una GPU Pascal equivalente.<\/p>\n\n\n\n

Implementaci\u00f3n Nvidia (RT Cores y DLSS) <\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Las tarjetas Nvidia <\/a>GeForce RTX (arquitecturas Turing, Ampere y Ada Lovelace) usan n\u00facleos dedicados de ray tracing y n\u00facleos Tensor para IA. Los RT Cores calculan intersecciones BVH y rayo-tri\u00e1ngulo a nivel de hardware, mientras los Tensor Cores se ocupan de tareas de IA como el filtrado de ruido y el escalado de imagen. Con esta combinaci\u00f3n, las RTX ofrecen trazado de rayos completo y efectos avanzados (reflejos, sombras, iluminaci\u00f3n global) manteniendo altas tasas de FPS. <\/p>\n\n\n\n

Figura 2<\/strong> 
T\u00e9cnicas<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

T\u00e9cnicas de trazado de rayos (Ray Tracing Techniques). Adaptado de Ray Tracing, Respuestas a Tus Preguntas: Tipos de Ray Tracing, Rendimiento en las GPU GeForce y M\u00e1s<\/em> (secci\u00f3n \u201cTipos de Ray Tracing, rendimiento…,\u201d s.f.), NVIDIA. Recuperado de https:\/\/www.nvidia.com\/es-la\/geforce\/news\/geforce-gtx-dxr-ray-tracing-available-now\/<\/a><\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, Nvidia implementa DLSS, una tecnolog\u00eda de superresoluci\u00f3n basada en IA que aumenta los FPS y mejora la calidad de imagen. DLSS (versi\u00f3n 2\/3\/4) reconstruye una imagen de alta resoluci\u00f3n a partir de una base m\u00e1s baja usando datos temporales y de movimiento, e incluso puede generar fotogramas intermedios. En resumen, todas estas nuevas tecnolog\u00edas ayudan a recuperar muchos fotogramas perdidos por el ray tracing, agregando fotogramas generados por IA. Como el DLSS3 que puede hasta duplicar los FPS. <\/p>\n\n\n\n

Implementaci\u00f3n AMD<\/strong> (Ray Accelerators y FidelityFX) <\/h3>\n\n\n\n

Las GPU AMD <\/a>Radeon RX de \u00faltima generaci\u00f3n (RDNA 2 y RDNA 3) incorporan hardware de ray tracing en forma de Ray Accelerators en cada Compute Unit. Pero a comparaci\u00f3n de Nvidia no existe algo equivalente a los Tensor Cores. En compensaci\u00f3n para la ca\u00edda de rendimiento tienen una tecnolog\u00eda llamada FidelityFX Super Resolution (FSR) que cuenta con 3 versiones (1.0, 2.0, 3.0) los cuales hacen algoritmos avanzados de escalado y generaci\u00f3n de fotogramas, de esta manera aumentan los FPS.<\/p>\n\n\n\n

Seg\u00fan AMD (s.f.), \u201cla tecnolog\u00eda avanzada de interpolaci\u00f3n de generaci\u00f3n de cuadros, al utilizarse con AMD FidelityFX Super Resolution (FSR) 3, inserta un cuadro entre los existentes, lo que permite hasta el doble de velocidad de cuadros en los juegos compatibles\u201d (p\u00e1rr. 3). <\/p>\n\n\n\n

AMD FidelityFX Super Resolution<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

AMD ya est\u00e1 trabajando en un pr\u00f3ximo conjunto de tecnolog\u00edas: <\/p>\n\n\n\n

Figura 3<\/strong> 
Original Frame (fotograma <\/em>1).<\/em><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Nota. <\/em>Imagen tomada de AMD FidelityFX Super Resolution (FSR)<\/em> (s.f.). Recuperado el 15 de agosto de 2025, de https:\/\/www.amd.com\/en\/products\/graphics\/technologies\/fidelityfx\/super-resolution.html<\/a> <\/p>\n\n\n\n

Figura 4<\/strong> 
Original Frame (fotograma 2).<\/em> <\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Nota. <\/em>\u201cAlmacenamiento en cach\u00e9 de radiancia neuronal: aprende din\u00e1micamente y luego predice c\u00f3mo se propaga la luz a trav\u00e9s de una escena, brindando una iluminaci\u00f3n global eficiente en tiempo real.\u201d (Adaptado de AMD FidelityFX Super Resolution (FSR)<\/em>, s.f.). Recuperado de https:\/\/www.amd.com\/en\/products\/graphics\/technologies\/fidelityfx\/super-resolution.html<\/a> <\/p>\n\n\n\n

Figura 5<\/strong> 
Original Frame (fotograma 3).<\/em> <\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Nota. <\/em>\u201cRegeneraci\u00f3n de rayos ML: infiere y restaura detalles trazados por rayos de calidad completa a partir de muestras dispersas, lo que brinda im\u00e1genes n\u00edtidas y sin ruido con un costo de renderizado reducido.\u201d (Adaptado de AMD FidelityFX Super Resolution (FSR)<\/em>, s.f.). Recuperado de https:\/\/www.amd.com\/en\/products\/graphics\/technologies\/fidelityfx\/super-resolution.html<\/a> <\/p>\n\n\n\n

Figura 6<\/strong> 
Original Frame (fotograma 4).<\/em> <\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Nota. <\/em>\u201cML Super Resolution: reconstruye im\u00e1genes n\u00edtidas y de alta calidad a partir de fotogramas de baja resoluci\u00f3n.\u201d (Adaptado de AMD FidelityFX Super Resolution (FSR)<\/em>, s.f.). Recuperado de https:\/\/www.amd.com\/en\/products\/graphics\/technologies\/fidelityfx\/super-resolution.html<\/a> <\/p>\n\n\n\n

Figura 7<\/strong> 
Original Frame (fotograma 5).<\/em> <\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Nota. <\/em>\u201cGeneraci\u00f3n de cuadros ML: predice e inserta nuevos cuadros entre los renderizados, lo que proporciona una experiencia de juego m\u00e1s fluida y con mayor velocidad de cuadros.\u201d (Adaptado de AMD FidelityFX Super Resolution (FSR)<\/em>, s.f.). Recuperado de https:\/\/www.amd.com\/en\/products\/graphics\/technologies\/fidelityfx\/super-resolution.html<\/a> <\/p>\n\n\n\n

\u00bfQu\u00e9 es el trazado de rayos en tiempo real y su importancia?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Por otra parte, el trazado de rayos funciona lanzando un rayo desde el punto de vista de la c\u00e1mara y traza su trayectoria mientras rebota alrededor de los objetos de la escena hasta llegar a una fuente de luz, recopilando y disponiendo el color a su paso. <\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, para los juegos u otras aplicaciones interactivas en las que no hay forma de saber de antemano lo que la c\u00e1mara ver\u00e1 en cada momento, los fotogramas deben renderizarse a la misma velocidad a la que se van a reproducir, es decir, en tiempo real. Lo cual es un reto, ya que para los juegos actuales, es necesario renderizar 60 o incluso 120 fotogramas cada segundo, lo que equivale a unos pocos milisegundos por fotograma.<\/p>\n\n\n\n

Efectos de Iluminaci\u00f3n con Ray Tracing<\/strong> <\/h3>\n\n\n\n

Volviendo al Ray Tracing, estos son los efectos que se obtienen: <\/p>\n\n\n\n

Reflejos Realistas:<\/strong> Con ray tracing se obtiene reflexi\u00f3n precisa de objetos en todas direcciones, evitando artefactos de t\u00e9cnicas anteriores como Screen Space Reflections.  <\/p>\n\n\n\n

Sombras Precisas:<\/strong> El trazado de sombras por rayos arroja sombras \u201creales\u201d, con detalles de oclusiones complejas y bordes suaves, superando los mapas de sombras raster tradicionales. <\/p>\n\n\n\n

Iluminaci\u00f3n Global Din\u00e1mica:<\/strong> El ray tracing permite simular rebotes de luz difusa m\u00faltiples en tiempo real. <\/p>\n\n\n\n

Oclusi\u00f3n Ambiental:<\/strong> El ray tracing puede aplicar Oclusi\u00f3n Ambiental por Rayos (RTAO) para sombrear oclusiones en contornos, pero muchos juegos usan soluciones h\u00edbridas (SSAO\/HBAO combinadas con trazado de rayos en zonas cr\u00edticas). <\/p>\n\n\n\n

Linea de tiempo<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n

Conclusiones<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

En conclusi\u00f3n, los sistemas RTX de NVIDIA y Radeon de AMD habilitan efectos similares de ray tracing (reflejos, sombras, GI o Iluminaci\u00f3n global, AO o Oclusi\u00f3n ambiental) a nivel de API (DirectX Raytracing\/Vulkan RT). T\u00e9cnicamente, Nvidia implementa el ray tracing con m\u00e1s especializaci\u00f3n (RT + Tensor Cores), mientras que AMD lo hizo con un enfoque m\u00e1s conservador (Ray Accelerators + FSR). <\/p>\n\n\n\n

A partir de los benchmarks<\/a> se ha obtenido esta informaci\u00f3n: las RTX suelen ofrecer mayor FPS con RT activo (adem\u00e1s del beneficio de DLSS), mientras que las Radeon dependen de FSR para equilibrar calidad y rendimiento.<\/p>\n\n\n\n

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