Nvidia RTX GPU sērija: kā reāllaika izsekošana maina spēli

Reklāma

Šā gada sākumā Nvidia iepazīstināja ar jauno grafisko procesora vienību (GPU) līniju ar jauno nosaukumu: RTX. Šis ir jauninājums no iepriekšējās GTX sērijas GPU, taču zīmola veidošana nav vienīgās izmaiņas.

Nvidia tagad ir uzstādījis šos GPU ar iespēju veikt reāllaiku staru izsekošana. Bet kas ir staru izsekošana un kāpēc tā ir tik svarīga?

Kas nāca pirms stara izsekošanas?

Vārds “renderēšana” tiek izmantots diezgan daudz, runājot par grafikas kartēm vai spēlēm. Renderēšanas process ietver trīsdimensiju objekta pārvēršanu divdimensiju attēlā, kas ekrānā parādīsies reāli. Spēles ir interaktīvas, un tās atveido objektus, jo spēlētāja kustība maina ekrāna perspektīvu.

Tas nozīmē, ka ir nepieciešams veids, kā nodrošināt grafikas reālistisku izskatu. Izstrādātāji to ir sasnieguši, izmantojot reāllaika renderēšanu, taču gadu desmitiem tā ir izmantojusi to pašu tehnoloģiju: rastrizācija.

Rastēšana ir tehnoloģija, kuras pamatā ir trīsstūri. Tas 3D objektus uzskata par lielu daudzstūru kolekciju, kas veidota no trīsstūriem. Tas apkopo dažāda veida datus, piemēram, pozīciju, krāsu, tekstūru un tādus, no trijstūru trīs punktiem AKA virsotnēm.

Visi šie dati nav vajadzīgi, tāpēc tie tiek precizēti. Tas iestata ekrānu kā atskaites rāmi, un pēc tam nosaka, kā parādīt pikseļus. Kad tas ir izdarīts, tiek veikta mazliet apstrāde, un attēls tiek parādīts ekrānā. Tas ir daudz darba, bet GPU (kā GPU, CPU un APU atdalīt atsevišķi Kāda ir atšķirība starp APU, CPU un GPU?Pēdējo piecu vai vairāk gadu laikā ir aprakstīti dažādi termini, lai aprakstītu datoru aparatūru. Daži no šiem terminiem ietver, bet ne tikai, APU, CPU un GPU. Bet ... Lasīt vairāk ) ir pietiekami daudz enerģijas, lai to paveiktu sekundes daļas laikā, un sekundes laikā vairākas reizes atsvaidziniet to, lai kustība izskatās ļoti vienmērīga.

Ray Tracing vs. Rastēšana

Reālajā pasaulē jūs varat redzēt lietas, kad gaisma tām sit. Reālās pasaules apgaismojums ir ļoti sarežģīts, jo katrs gaismas stars vairākas reizes atstarojas un tiek refrakcionēts, pirms tas nonāk mūsu acīs, liekot mums redzēt lielu detaļu daudzumu. To atkārtot ir ļoti grūts darbs, taču ar staru izsekošanu tehnoloģija tagad ir tuvāk nekā jebkad agrāk.

Kā norāda pats nosaukums, staru izsekošana ir atkarīga no katra gaismas objekta izsekošanas, kas trāpa objektos virtuālā trīsdimensiju ainā. Staru izsekošana sekos gaismas staru ceļam no gaismas avota uz objektiem un katru pārdomu un refrakciju, pa kuru tie iziet, pirms beidzot nonāk pie ekrāna.

Ja ir vairāki gaismas avoti, staru izsekošana ņems vērā tos visus. Tā vietā, lai katru pikseļu uzskatītu par punktu uz daudzstūru acs, tas ir, piemēram, rastrizācija izsekošana traktē katru pikseļu kā gaismas staru, kas ir salīdzināms ar to, kā cilvēka acs patiesībā redz lietas.

Kāpēc reižu izsekošana pēkšņi ir aktuāla tagad?

Filmu un animācijas industrija jau izmanto staru izsekošanas tehnoloģiju ainu atveidošanai, lai tās izskatās pēc iespējas reālistiskākas. Ņemiet vērā, ka tas neprasa reāllaika staru izsekošanu; iespējams, arī jūsu pašreizējais GPU varētu apstrādāt staru izsekošanu.

Tomēr atkarībā no tā, cik smaga ir ainava, kuru mēģināt padarīt, trīsdimensiju attēlu izgatavošana dažu sekunžu laikā var aizņemt vairākas dienas. Spēļu spēlē GPU ir jāattēlo sižeti, atrodoties ceļā. Galvenā prasība tam ir aparatūra, kas to var izdarīt reālajā laikā.

Protams, staru izsekošanai ir nepieciešama daudz lielāka apstrāde nekā rasterizācijas vajadzībām, un tādējādi tas ir GPU ietilpīgs uzdevums. Staru izsekošanas izmantošana katrai virtuālās ainas daļai ir ideāls veids, kā iegūt visreālistiskākā izskata attēlu. Tomēr to bieži izmanto tikai atsevišķām skatuves daļām. GPU apstrādā atlikušo ainu, izmantojot rastrēšanu.

Tas mūs noved pie Nvidia pieejas ar tās jaunākajām GPU sērijām, un konkrēti to, ko viņi dara ar RTX.

Kā darbojas Nvidia RTX GPU?

Nvidia jaunākās paaudzes GPU, ko sauc arī par Turingu, ir acīmredzams uzlabojums uz papīra. Nvidia tos ražo ar jaunu, mazāku 12 nanometru procesu. Viņi arī apgalvo, ka ir par 50% jaudīgāki un 10 reizes ātrāki nekā iepriekšējā paaudze. Tomēr šie skaitļi nenozīmē daudz.

Svarīgi ir tas, kā Nvidia ir mainījusi GPU pamatstruktūru.

Šie jaunie GPU satur parastos CUDA serdeņus, kurus Nvidia izmanto iepriekšējām paaudzēm. Turklāt tiem ir arī speciāli “Tensor” serdeņi mašīnu apguvei un “RT” serdeņi, labi, jūs uzminējāt, staru izsekošanai. Apkopojot, Nvidia ir balstījusi šos GPU uz jaunu, viedāku arhitektūru, un tai ir aparatūra, kas īpaši paredzēta staru izsekošanai, un tā ir pirmā.

Tas viss tiek izmantots kombinācijā, lai paātrinātu staru izsekošanu un panāktu tā darbību reālajā laikā.

Lai efektīvi izmantotu šo jauno aparatūru, Nvidia ir pievienots daudz programmatūras. Nvidia OptiX ir tas, kas palīdz vislabāk izmantot aparatūras staru izsekošanas iespējas. Tam ir arī “AI paātrināts denoizeris”. Tagad, kā jūs zināt, staru izsekošana paļaujas uz gaismas izmantošanu, lai noteiktu, kā izskatās virtuāls attēls.

Tādēļ apgabalos, kur ir maz gaismas vai nav gaismas, noteikti būs troksnis. Dnezons palīdz no tā atbrīvoties. Nvidia strādā arī pie atbalsta palielināšanas staru izsekošanai Vulkan API Kas ir Vulkan izpildes laika bibliotēkas sistēmā Windows?Ieraugot datorā Vulkan izpildes laika bibliotēkas un domājot, kādas tās ir pasaulē? Šeit ir viss, kas jums jāzina par Vulkan. Lasīt vairāk .

Arī Nvidia šajā ziņā nav viens. Jūs varētu zināt par Microsoft DirectX, kas ir priekšnoteikums daudzu spēļu vadīšanai operētājsistēmā Windows (kā instalēt un jaunināt DirectX Kā lejupielādēt, instalēt un atjaunināt DirectX datorāJautājat, kāpēc DirectX ir jūsu Windows 10 sistēmā vai kā to atjaunināt? Mēs izskaidrosim, kas jums jāzina. Lasīt vairāk ). Microsoft ir paziņojis par tās jaunākās versijas paplašinājumu, ko tagad sauc par DirectX Ray Tracing (DXR). Tā mērķis ir palīdzēt ieviest programmatūras atbalstu izstrādātājiem, lai viņi varētu pielāgot savu spēli, lai pilnībā izmantotu Nvidia RTX priekšrocības.

RTX izmantos jaunās aparatūras jaudas un staru izsekošanas iespējas kopā ar veco uzticamo rastrizācija un citi ar to saistīti procesi, lai sniegtu spēļu pieredzi, kas izskatīsies reālāk nekā jebkad agrāk.

Vai Ray izseko atbildi uz Next-Gen grafiku?

Nu, ne gluži. Staru izsekošana iepriekš nav izmantota ikdienas ikdienas scenārijā. Tāpēc šīs tehnoloģijas pielāgošana patērētāja nozarei prasīs zināmu laiku. Izstrādātāji jau ir sākuši integrēt šo tehnoloģiju savās spēlēs. Tomēr rakstīšanas laikā to atbalsta tikai nedaudzas spēles.

Tātad, ja esat domājis GPU jaunināšana, kādu laiku gaidot, lai redzētu, kā tehnoloģija progresē, varētu būt labāks risinājums. Jebkurā gadījumā, iespējams, staru izsekošana būs spēļu nākotne. Tas var nonākt caur RTX vai ar kādu citu līdzvērtīgu tehnoloģiju, kas tiks izlaista kādreiz nākotnē.

Tikai laiks rādīs. Pa to laiku pārbaudiet šo krāšņo iedalījumu atšķirības starp televizoriem, spēļu monitoriem un Nvidia BFGD displejiem Nvidia BFGD vs. Spēļu monitors vs. TV: atšķirības izskaidrotasNvidia paziņoja par lielo formātu spēļu displeju (BFGD). Vai šis jaunais televizoru tips faktiski ir jauninājums vai tikai kāds mārketinga triks? Lasīt vairāk .