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英伟达光线追踪RTX的原理极其相关

查看: 147| 评论: 0 2018-4-4 11:02 AM| 发布者: PeckBang |来自: 数码独角兽

英伟达的光线追踪,1080在厕所哭泣

      3月26日,英伟达在GTC( GPU 技术大会)上发布了RTX Technology(RTX技术),这是一种光线追踪技术。虽然不管手机、电脑、硬件等方面都在蹭AI人工智能的热点,但是这个RTX技术的热度一点也不亚于AI,毕竟它可以带人们进入新的画面世界。

      为了大家熟悉英伟达的RTX技术,下面小兽简单讲一下光线追踪、栅格化之类的事情,方便大家理解。

光线追踪

光线追踪算法最先是由IBM的Arthur Appel (阿瑟·阿佩尔)在1968年提出的,他在《Some Techniques for Shading Machine Renderings of Solids》中提过(如同幽灵的IBM......)。

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光线追踪算法通过将光线扩展到场景中来构建图像

小兽这里讲到的光线追踪,是属于在计算机图形学中的一种特殊算法

英伟达的光线追踪,1080在厕所哭泣

通过光线追踪技术呈现的真实画面

通过光线追踪,我们可以塑造出仿佛真实世界的3D场景,刚好对应小兽开头说的,这项技术能让我们看到新的画面世界。但是在过去,计算机硬件的速度不够快,无法做到精确的实时渲染或者实时跟踪。因此就很少用到这些技术,更别说电影和游戏中了。

栅格化

对于3D画面的渲染,人们更多是依赖于另一种技术来处理大部分实时图形,即栅格化。长期以来,人们一直使用一种称为“光栅化”的技术,在二维屏幕上显示三维物体

栅格化目前是生成实时三维计算机图形最流行的算法。但是由于它不是根据光传输的物理规律进行处理的,所以无法正确模拟许多复杂真实光照环境。

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栅格化阴影(左)呈现的是块状效应,而光线追踪阴影(右)则像素精准

通过上面两组图片的对比,我们可以知道栅格化相比光线追踪渲染出来的图片,有一定的差距。

这些技术要怎么实现小兽我们这些人可以不用理解,但是栅格化需要特别大的计算量,这一点还是要知道的。一个场景中的所有物体模型可以使用多达数百万个多边形,4K显示器中有近800万个像素。

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古墓丽影:崛起不同分辨率渲染图

特别是一些开了高特效高分辨率的游戏,屏幕上显示的每个帧或图像通常会在显示器上每秒刷新30到90次,每刷新一下,就要计算一次。而现在,很多屏幕开始宣传电竞屏,144Hz、2000Hz刷新率层出不穷,这在无形之中考验着电脑显卡的性能。同时也是现在众多游戏依赖于性能强悍的GPU的原因

英伟达与微软合作

而这次英伟达还和微软紧密合作,微软新的DirectX Raytracing(DirectX光线追踪,简称DXR)功能支持英伟达的RTX。通过DXR API,图像设备可以进行实时光线追踪。

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Remedy的北极光引擎演示画面

而且在这次GTC大会上,多家游戏品牌在大会上发布了演示视频,都是结合了上面的技术。

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虚幻4引擎演示画面

多家游戏品牌已经计划将DXR整合到他们的游戏和引擎中,英伟达RTX也会在不久投入到实际使用当中。

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类似3D Mark测试画面

著名的跑分软件开发商FutureMark公布了最新的实时光线追踪技术演示,未来或许全新的跑分软件即将到来。

英伟达的光线追踪,1080在厕所哭泣

英伟达也是用了自家的Gameworks游戏开发平台结合RTX,展示了不同光影下的游戏画面,画面可以说已经达到了有电影级画质。

全新的游戏画面

英伟达的光线追踪,1080在厕所哭泣

《地铁:逃离》画面

虽说这些最新技术已经发布,但是可能要几年后才能大规模面向消费者。不过最近,游戏开发商4A Game正在开发一款名为《地铁:逃离》的游戏,将采用实时光线追踪技术,以追求电影级画质。预计今年秋季就会发售。

新的游戏画面可能离我们不会太远也说不定,小兽隔着屏幕看到那些逼真的画面,满满都是显卡的香味!

毕竟上面看到的虚幻4引擎演示画面,是结合英伟达Tesla级别的显卡渲染出来了。

核弹般的显卡

英伟达的光线追踪,1080在厕所哭泣

值得一提的是,英伟达的RTX技术仅支持Volta及更新架构的显卡产品,部分用户是不是要抱紧自己的GTX 1080ti 在厕所哭泣呢?10系列家属表示情绪稳定。

英伟达的光线追踪,1080在厕所哭泣

DGX 2

总结

在这次GTC中英伟达的系列产品迎来了大更新,不过1180/2080等消费级显卡却没有出现,难免让人有些小失望。不过这些11/20系列的显卡不出意外,应该是基于Volta架构的。

在英伟达后续的产品更新中,你们会为了RTX等光线追踪技术入手新的显卡吗?

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