„Nvidia“ RTX GPU serija: kaip realaus laiko spindulių sekimas keičia žaidimą

Skelbimas

Šių metų pradžioje „Nvidia“ pristatė savo naują grafikos procesorių vienetų (GPU) liniją, pavadintą RTX. Tai yra ankstesnės GTX serijos GPU atnaujinimas, tačiau prekės ženklo pakeitimas nėra vienintelis.

„Nvidia“ šiuos GPU dabar turi galimybę vykdyti realiuoju laiku spindulių sekimas. Bet kas yra spindulių sekimas ir kodėl jis toks svarbus?

Kas nutiko prieš spindulių sekimą?

Žodis „perteikimas“ vartojamas gana daug, kai kalbama apie grafikos korteles ar žaidimus. Atvaizdavimo procesas apima trijų matmenų objekto pavertimą į dviejų matmenų vaizdą, kuris ekrane pasirodys realus. Žaidimai yra interaktyvūs ir jie pateikia objektus, kai žaidėjo judesiai keičia ekrano perspektyvą.

Tai reiškia, kad būtina turėti būdą, kaip užtikrinti, kad grafika atrodytų tikroviškai. Kūrėjai tai pasiekė naudodami realiojo laiko perteikimą, tačiau dešimtmečius naudojo tą pačią technologiją: rastravimas.

Rastrizavimas yra technologija, kurios esmė priklauso nuo trikampių. 3D objektus jis mato kaip didelę daugiakampių, sudarytų iš trikampių, kolekciją. Iš trijų trikampių taškų AKA renkami įvairūs duomenys, tokie kaip padėtis, spalva, tekstūra ir tokie.

Ne visi šie duomenys yra reikalingi, todėl jie tikslinami. Tai nustato ekraną kaip atskaitos rėmą ir nustato, kaip rodyti taškus. Kai tai padarysite, šiek tiek apdorokite ir vaizdas pasirodys jūsų ekrane. Tai daug darbo, bet GPU (kaip atskirti GPU, CPU ir APU Kuo skiriasi APU, CPU ir GPU?Per pastaruosius penkerius ar daugiau metų kompiuterio aparatūrai apibūdinti atsirado daugybė skirtingų terminų. Kai kurie iš šių terminų apima, bet neapsiriboja, APU, CPU ir GPU. Bet ... Skaityti daugiau ) turi pakankamai galios, kad tai būtų galima padaryti per sekundės dalį, ir kelis kartus per sekundę atnaujinkite, kad judesys atrodytų labai sklandžiai.

Spindulių sekimas vs. Rasterizavimas

Realiame pasaulyje jūs galite pamatyti dalykus, kai į juos trenkia šviesa. Tikrojo pasaulio apšvietimas yra labai sudėtingas, nes kiekvienas šviesos spindulys atspindi ir refrakcionuoja keletą kartų, kol jis patenka į mūsų akis, todėl mums reikia pamatyti daug detalių. Atkartoti tai yra labai sunkus darbas, tačiau naudojant spindulių sekimą, technologija dabar yra arčiau nei bet kada.

Kaip rodo pats pavadinimas, spindulių sekimas priklauso nuo kiekvieno šviesos spindulio, atsitrenkančio į objektus, atsekimo virtualioje trimatėje scenoje. Stebėdamas spindulius, jis eis šviesos spindulių keliu nuo šviesos šaltinio iki objektų ir kiekvieno jų atspindžio bei refrakcijos, kol galiausiai pateks į ekraną.

Jei yra keli šviesos šaltiniai, spinduliuotės atsekimas atspindės juos visus. Užuot traktavę kiekvieną tašką kaip tašką ant daugiakampių tinklo, kaip rastrizacija, spinduliuokite sekimas kiekvieną tašką traktuoja kaip šviesos spindulį, kuris yra panašus į tai, kaip žmogaus akis mato iš tikrųjų daiktai.

Kodėl staigių spindulių sekimas staiga yra svarbus dabar?

Filmų ir animacijos pramonė scenoms perteikti jau naudoja spindulių sekimo technologiją, kad jos atrodytų kuo tikroviškesnės. Atminkite, kad tam nereikia realaus laiko spindulių sekimo; tikriausiai jūsų dabartinis GPU taip pat galėtų tvarkyti spindulių sekimą.

Tačiau atsižvelgiant į tai, kokia sunki yra ta scena, kurią bandai atvaizduoti, vos kelių sekundžių trimačių vaizdų atgaminimas gali užtrukti keletą dienų. Žaidimų metu GPU turi vaizduoti scenas kelyje. Pagrindinis to reikalavimas yra aparatinė įranga, galinti tai padaryti realiuoju laiku.

Žinoma, spinduliuotės sekimui reikia daug daugiau apdorojimo nei rastravimo poreikiams, todėl tai yra GPU reikalaujanti užduotis. Spindulio sekimo naudojimas kiekvienoje virtualios scenos dalyje yra idealus būdas gauti kuo tikroviškiau atrodantį vaizdą. Tačiau jis dažnai naudojamas tik pasirinktoms scenos dalims. GPU apdoroja likusią sceną rasterizuodamas.

Tai priartina mus prie „Nvidia“ požiūrio į naujausias GPU serijas ir konkrečiai tai, ką jie daro su RTX.

Kaip veikia „Nvidia“ RTX GPU?

„Nvidia“ naujausios kartos GPU, dar vadinamas Turingu, yra akivaizdus patobulinimas popieriuje. „Nvidia“ gamina juos naudodama naują, mažesnį 12 nanometrų procesą. Jie taip pat teigia, kad yra 50% galingesni ir 10 kartų greitesni nei ankstesnė karta. Tačiau šie skaičiai nereiškia labai daug.

Svarbu tai, kaip „Nvidia“ pakeitė pagrindinę GPU struktūrą.

Šie nauji GPU turi įprastus CUDA branduolius, kuriuos „Nvidia“ naudojo ankstesnėms kartoms. Be to, jie taip pat turi specialius „Tensor“ branduolius, skirtus mašininiam mokymuisi, ir „RT“ branduolius, skirtus, gerai, jūs atspėjote, spindulių sekimui. Apibendrinant galima pasakyti, kad „Nvidia“ šiuos GPU pagrindė nauja intelektualesne architektūra ir turi aparatinę įrangą, skirtą spindulių sekimui, kuri yra pirmoji.

Visa tai naudojama kartu siekiant pagreitinti spindulių sekimą ir pasiekti, kad jis veiktų realiuoju laiku.

Norėdami efektyviai išnaudoti šią naująją techninę įrangą, „Nvidia“ turi daugybę programinės įrangos, kurią reikia naudoti kartu. „Nvidia OptiX“ yra tas, kuris padeda išnaudoti visas aparatinės įrangos spinduliuotės paieškos galimybes. Jis taip pat turi „AI pagreitintą denoizerį“. Dabar, kaip žinote, spindulių sekimas priklauso nuo šviesos naudojimo, norint nustatyti, kaip atrodo virtualus vaizdas.

Dėl šios priežasties tose vietose, kur mažai ar mažai šviesos, bus šiek tiek triukšmo. Denoizatorius padeda atsikratyti to. „Nvidia“ taip pat stengiasi, kad būtų palaikoma spinduliuotės stebėjimo sistema „Vulkan“ API Kas yra „Vulkan“ paleidimo laiko bibliotekos „Windows“?Matydami „Vulkan Run Time“ bibliotekas savo kompiuteryje ir susimąstę, kokios jos yra pasaulyje? Čia yra viskas, ką reikia žinoti apie „Vulkan“. Skaityti daugiau .

„Nvidia“ taip pat nėra viena. Galbūt žinote apie „Microsoft“ „DirectX“ - būtiną sąlygą, kad „Windows“ galėtų žaisti daug žaidimų (kaip įdiegti ir atnaujinti „DirectX“ Kaip atsisiųsti, įdiegti ir atnaujinti „DirectX“ kompiuteryjeĮdomu, kodėl „DirectX“ yra jūsų „Windows 10“ sistemoje ar kaip ją atnaujinti? Paaiškinsime, ką turite žinoti. Skaityti daugiau ). „Microsoft“ paskelbė pratęsianti naujausią jos versiją dabar, vadinamą „DirectX Ray Tracing“ (DXR). Tai siekiama padėti sukurti programinės įrangos palaikymą kūrėjams, kad jie galėtų pritaikyti savo žaidimą visapusiškai naudodamiesi „Nvidia“ RTX pranašumais.

RTX naudos naujas aparatūros galios ir spindulių sekimo galimybes kartu su senaisiais patikimais rasterizavimas ir kiti susiję procesai, kad žaidimų patirtis atrodytų realistiškesnė nei bet kada.

Ar Ray ieško atsakymo į Next-Gen grafiką?

Na, ne visai. Spindulio sekimas anksčiau nebuvo naudojamas kasdieniniame vartotojų scenarijuje. Štai kodėl vartotojams reikės šiek tiek laiko pritaikyti šią technologiją. Kūrėjai jau pradėjo integruoti šią technologiją į savo žaidimus. Tačiau rašant tai palaiko tik keli žaidimai.

Taigi, jei jūs galvojote atnaujinti savo GPU, kurį laiką laukdami, kad pamatytumėte, kaip tobulėja technologija, gali būti geresnis pasirinkimas. Bet kokiu atveju greičio sekimas greičiausiai bus žaidimų ateitis. Tai gali baigtis per RTX arba per kokią nors kitą lygiavertę technologiją, išleistą kada nors ateityje.

Tik laikas parodys. Tuo tarpu patikrinkite šį madingą skirtumai tarp televizorių, žaidimų monitorių ir „Nvidia“ BFGD ekranų „Nvidia BFGD“ vs. Žaidimų monitorius vs. Televizija: paaiškinti skirtumai„Nvidia“ paskelbė „Big Format Gaming Display“ (BFGD). Ar šis naujo tipo televizorius iš tikrųjų yra naujovė ar tik keletas rinkodaros gudrybių? Skaityti daugiau .