nvidia的rtx gpu系列：實時光線跟蹤如何改變遊戲
今年早些時候，Nvidia推出了新的圖形處理單元（gpu）系列，新名稱為RTX。這是早期GTX系列GPU的升級，但品牌並不是唯一的改變。
Nvidia現在已經為這些GPU配備了執行實時光線跟蹤的能力。但是什麼是光線跟蹤？為什麼它如此重要？
光線追蹤之前發生了什麼？
在討論圖形卡或遊戲時，“渲染”一詞被大量使用。渲染過程包括將三維對象轉換為二維圖像，該圖像將在屏幕上顯示為真實的。遊戲是交互式的，當玩家的移動改變屏幕上的視角時，遊戲會渲染對象。
這意味著必須有一種方法來確保圖形看起來逼真。開發人員已經通過實時渲染實現了這一點，但幾十年來，它一直使用相同的技術：光柵化。
光柵化是一項核心技術，它依賴於三角形。它將三維對象視為由三角形組成的多邊形的大集合。它從三角形的三個頂點收集各種數據，如位置、顏色、紋理等。
並不是所有這些數據都是需要的，所以它會細化數據。它將屏幕設置為參考幀，然後確定如何顯示像素。一旦這樣做，有一點處理和圖像顯示在您的屏幕上。這是一個很大的工作，但是GPU（如何區分GPU、CPU和APU）有足夠的能力在幾秒鐘內完成，並在一秒鐘內刷新多次，使運動看起來非常平滑。
光線跟蹤與光柵化
在現實世界中，你可以看到光照到物體的結果。現實世界的照明非常複雜，每一束光在到達我們的眼睛之前都會反射和折射多次，使我們看到大量的細節。複製這是一項非常困難的工作，但是有了光線跟蹤，這項技術現在比以往任何時候都更接近了。
顧名思義，光線跟蹤依賴於跟蹤虛擬三維場景中擊中物體的每一條光線。光線跟蹤將跟蹤光線從光源到物體的路徑，以及它們經過的每個反射和折射，最後到達屏幕。
如果有多個光源，光線跟蹤將考慮所有光源。光線跟蹤不像光柵化那樣將每個像素視為多邊形網格上的一個點，而是將每個像素視為一束光線，這與人眼實際看到事物的方式相當。
為什麼光線跟蹤現在突然變得相關了？
電影和動畫行業已經使用光線跟蹤技術渲染場景，使它們看起來儘可能逼真。請注意，這不需要實時光線跟蹤；您當前的GPU可能也可以處理光線跟蹤。
但是，根據您嘗試渲染的場景有多重，僅渲染幾秒鐘的三維圖像可能需要幾天時間。在遊戲中，gpu必須在移動中渲染場景。這方面的主要要求是硬件能夠實時做到這一點。
當然，光線跟蹤需要比光柵化需要更多的處理，因此是一項GPU密集型任務。對虛擬場景的每個部分使用光線跟蹤是獲得最逼真的圖片的理想方法。但是，它通常只用於場景的選定部分。GPU通過光柵化處理場景的其餘部分。
這就帶我們來看看Nvidia最新系列gpu的做法，特別是他們如何使用RTX。
nvidia的rtx gpu是如何工作的？
Nvidia的最新一代GPU，也叫圖靈，是一個明顯的改進在紙上。Nvidia採用一種新的、更小的12納米工藝**這些產品。他們還聲稱，它的威力比上一代高50%，速度是上一代的10倍。然而這些數字並不意味著什麼。
重要的是Nvidia是如何改變GPU的基本結構的。
這些新的GPU攜帶了Nvidia上一代一直使用的通常CUDA內核。此外，它們還配有專門的“張量”核心，用於機器學習，以及“RT”核心，你猜到了，光線跟蹤。總之，Nvidia基於一種更智能的新架構來構建這些GPU，並且有專門用於光線跟蹤的硬件，這是第一個。
所有這些結合起來使用，以加快光線跟蹤，並使其實時工作。
為了有效地利用這種新的硬件，Nvidia提供了一系列的軟件。Nvidia OptiX是一個有助於充分利用硬件的光線跟蹤功能。它還有一個“人工智能加速去噪器”。現在，如您所知，光線跟蹤依賴於使用燈光來確定虛擬圖像的外觀。
正因為如此，在光照很少或沒有光照的地區肯定會有一些噪音。去噪器有助於消除這種情況。Nvidia還致力於向vulkanapi添加對光線跟蹤的支持。
英偉達也不是唯一一家這樣做的公司。您可能知道Microsoft的DirectX，這是在Windows上運行許多遊戲的先決條件（如何安裝和升級DirectX）。微軟已經宣佈了對最新版本的擴展，稱為DirectX射線追蹤（DXR）。這旨在幫助開發人員引入軟件支持，使他們的遊戲能夠充分利用Nvidia的RTX。
RTX將使用新的硬件電源和光線跟蹤功能，以及舊的可靠光柵化和其他相關流程，以提供一個比以往更現實的遊戲體驗。
光線追蹤是下一代圖形的答案嗎？
嗯，不完全是。光線跟蹤以前從未在日常消費場景中使用過。這就是為什麼消費者行業需要一段時間來適應這項技術。開發人員已經開始將這種技術集成到他們的遊戲中。然而，在撰寫本文時，只有少數遊戲支持它。
所以，如果你一直在考慮升級GPU，等一會兒，看看技術進步是如何更好的選擇。無論如何，光線追蹤很可能是遊戲的未來。它可能最終通過RTX，或者通過一些其他類似技術在未來某個時候發佈。
只有時間能證明一切。同時，看看這個漂亮的電視，遊戲顯示器，和Nvidia的BFGD顯示器之間的差異細分。
- 發表於 2021-03-22 20:02
- 閱讀 ( 46 )
- 分類：科技
你可能感興趣的文章
nvidia終於在CES2021上釋出了RTX3060GPU
Nvidia已經透露了geforcertx3060，下一個圖形卡加入其打破紀錄的GPU行列。遊戲玩家和普通消費者都急切地等待著宣佈什麼將成為Nvidia當前GPU一代的入門級選項。 ...
什麼是光線跟蹤？它是如何工作的？
... 在2008年收購光線追蹤公司RayScale後，Nvidia成為業內第一家推出商業光線追蹤的公司。2018年，它向消費者推出了GeForce RTX系列圖形卡。此後，大牌遊戲開發商紛紛加入光線追蹤遊戲，一個接一個。 ...
什麼是nvidia dlss，它將如何使光線跟蹤更快？
在NVIDIA的CES 2019釋出會上，該公司展示了一種名為DLSS的新技術。在演示中，它幾乎消除了在RTX卡上啟用新的光線跟蹤圖形的遊戲中所受到的效能影響。但它是如何工作的呢？ 什麼是dlss公司(dlss)？ DLSS代表“深度學習超級取樣...
微軟10月份的更新失敗正拖累著整個pc行業
...腦，而戰地V下週將推出實時光線跟蹤技術，這種技術在NVIDIA的RTX硬體上是行不通的。 一些新電腦正在執行不受支援的軟體 假日購物季快到了。個人電腦**商一直在開發新的硬體，並希望在黑色星期五和聖誕節購物季前及時釋出...
實時光線追蹤對今天的遊戲玩家意味著什麼？
實時光線跟蹤幾十年來一直是一個遙遠的夢想，現在NVIDIA的rtx20系列圖形硬體將最終實現它。但這意味著什麼，它是所有的炒作嗎？ 為什麼實時光線跟蹤很酷 光線跟蹤是渲染燈光和陰影效果的更好方法。利用這項技術，圖形...
什麼是光線跟蹤？
...展示了它。它是由Epic Games（無處不在的虛幻引擎**商）與NVIDIA和微軟合作開發的，旨在展示新的光線追蹤技術。 斷章取義，這只是一個愚蠢的影片。但重要的一點是，它是實時渲染的，就像一個影片遊戲，而不是像皮克斯電影...
amd將於3月份釋出一款新的radeon RX6000 gpu
...和可變速率著色。AMD宣佈推出一款新的GPU產品的前一天，Nvidia的RTX3060GPU在部分零售商開始銷售。 AMD在10月底推出了RadeonRX6000系列圖形卡，GPU是Nvidia的RTX30卡的直接競爭對手。目前，RX6000由三個GPU組成：旗艦RX6900XT、649RX6800XT...
英偉達宣佈售價399美元geforce rtx 3060 ti，12月2日上市
Nvidia今天宣佈了新的399美元GeForce RTX 3060 Ti卡。這是該公司RTX3000系列產品線的最新產品，也是迄今為止最實惠的產品。Nvidia稱rtx3060ti的設計要優於上一代rtx2080和rtx2080super。英偉達表示，它的平均速度將比其前身RTX2060 Super快40%。 R...
amd radeon rx 6900 xt綜述：利基收購
... 評論員也基本同意，Radeon RX 6900 XT是一個更好的購買比Nvidia的GeForce RTX 3090為大多數遊戲玩家。硬體的表現方式總是會因遊戲而異，但PCWorld和Guru3D的Hilbert Hagedoorn報告說，6900 XT和RTX 3090在較低解析度下實現了相當的幀速率，而Nv...
針對windows 10的帶有rtx射線跟蹤的minecraft啟動
今年早些時候，Nvidia的RTX圖形卡啟用了光線跟蹤，Minecraft的塊狀美學得到了極大的提升。Nvidia在週二的一篇部落格文章中宣佈，現在，這項功能已經在beta測試版中釋出，所有windows10 Minecraft玩家都可以使用路徑跟蹤光線跟蹤功能...
