英偉達 RTX技術實現遊戲中的實時光線追蹤

英偉達 RTX技術實現遊戲中的實時光線追蹤

英偉達 RTX技術實現遊戲中的實時光線追蹤

實時光線追蹤技術

英偉達十多年來一直涉足實時光線追蹤技術,並在這個技術領域進行收購併加以利用。現在,英偉達正在推出英偉達 RTX技術,這個英偉達 RTX技術是英偉達向遊戲開發者和內容創作者提供的實時光線追蹤技術,這個是英偉達為遊戲引擎提供的最新技術成果。上圖是由英偉達 IRay提供的。這種在照明方面的水平,以及在實時光線追蹤的能力能夠為遊戲引擎帶來電影級別的畫質。

大約在十年前,英特爾一直在宣傳實時光線追蹤的好處,並宣稱它將取代傳統的3D遊戲光柵化。英特爾希望用它的Larrabee GPU架構為3D圖形開闢新的方向,但該公司最終放棄了這些努力,然而,英偉達更願意將這項技術傳遞下去。

英偉達 RTX技術實現遊戲中的實時光線追蹤

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在深入研究英偉達 RTX技術之前,讓我們更多地討論一下光線追蹤到底是什麼。光線追蹤是一種方法,通過跟蹤光線在一個場景中的物體(或多個物體)周圍反射的光線或路徑來創建圖像。在最佳條件下,光線追蹤可以提供正確投射陰影的真實感圖像,並表現出適當的反射和著色效應,以及具有逼真照明效果的場景。想象一下更逼真的煙霧和爆炸效果等。用於光線追蹤的複雜光學計算意味著遊戲中的人物和物體將更加逼真,因為物體附著的光線將更加的自然。直到目前為止,與實時光線追蹤相關的實際性能指標已經太高,無法用現有的GPU硬件來克服。英偉達公司也表示,到目前為止,能夠以可接受的幀速率生成逼真的圖像和效果所需的計算能力已經超過了我們現有硬件的能力。

英偉達 RTX技術實現遊戲中的實時光線追蹤

RTX技術

英偉達 RTX具有高度的可擴展性,英偉達正在利用它的Volta GPU架構,將長期以來在電影中使用的技術引入到遊戲中。雖然英偉達從來沒有告訴我們Volta是什麼時候發佈的,但是GPU架構實際上有特定的硬件特性(除了張量核外),以幫助加速光線追蹤。目前,英偉達公司並沒有提供更多有關RTX硬件的信息。

英偉達 RTX技術實現遊戲中的實時光線追蹤

RTX技術

英偉達與微軟攜手合作,然後將RTX併入新的DirectX光線追蹤(DXR)API。任何具有DirectX 12計算能力的GPU都應該能夠運行DXR,但性能和效率會因體系結構而有很大差異。Windows Graphics和AI的微軟開發經理Max Mullen是這樣評價的:"DirectX光線追蹤(DXR)API,是微軟致力於幫助開發人員利用尖端圖形創新技術創造令人難以置信的體驗的最新例子。"

英偉達 RTX技術實現遊戲中的實時光線追蹤

RTX和DXR API

英偉達 GameWorks SDK還針對想要利用英偉達 RTX和DXR API的開發人員進行了光線跟蹤降噪模塊進行了更新。新版本的GameWorks SDK將支持光線追蹤光澤反射,環境遮擋和區域陰影。這些功能將在英偉達的Volta GPU硬件和未來GPU產品上得到支持。

為了展示英偉達 RTX的性能,Epic,4A Games和Remedy Entertainment等開發者將在本週的遊戲開發者大會上展示他們自己的技術演示。英偉達預計,RTX的起步速度會很慢,就像是最初用於像素的著色器一樣,但相信在未來,大多數遊戲開發人員最終還是會採用RTX實時光線追蹤技術。

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