Nvidijina RTX GPU serija: Kako praćenje Raya u stvarnom vremenu mijenja igre

Oglas

Ranije ove godine, Nvidia je predstavila novu liniju jedinica za grafičku obradu (GPU) pod novim imenom: RTX. Ovo je nadogradnja iz starijih GTX serija GPU-ova, ali markiranje nije jedina promjena.

Nvidia je ovim GPU-ima opremila mogućnost izvođenja u stvarnom vremenu traženje zračenja. Ali što je traženje zračenja i zašto je to tako važno?

Što je bilo prije Ray Tracinga?

Riječ "prikazivanje" koristi se prilično često pri raspravljanju o grafičkim karticama ili igrama. Proces prikazivanja uključuje pretvaranje trodimenzionalnog objekta u dvodimenzionalnu sliku koja će se na vašem zaslonu činiti realnom. Igre su interaktivne i prikazuju predmete dok kretanje igrača mijenja perspektivu na ekranu.

To znači da je potrebno imati način da grafika izgleda realno. Programeri su to postigli pomoću prikazivanja u stvarnom vremenu, ali desetljećima se koristi ista tehnologija: rasterizaciju.

Rasterizacija je tehnologija koja se u osnovi oslanja na trokut. 3D predmete vidi kao veliku zbirku poligona napravljenih od trokuta. On prikuplja razne vrste podataka, poput položaja, boje, teksture i slično, iz tri točke AKA vrhova trokuta.

Nisu potrebni svi ovi podaci pa ih zatim pročišćava. Zaslon postavlja kao referentni okvir i on tada određuje kako prikazati piksele. Nakon što je to učinjeno, postupit će se malo obrade i slika će se pojaviti na vašem zaslonu. Puno je posla, ali GPU-i (kako razdvojiti GPU, CPU i APU Koja je razlika između APU-a, CPU-a i GPU-a?U posljednjih pet ili više godina pojavilo se više različitih izraza koji opisuju hardver računala. Neki od tih pojmova uključuju, ali nisu ograničeni na APU, CPU i GPU. Ali... Čitaj više ) imati dovoljno snage da biste ga mogli obaviti u djeliću sekunde i osvježite ga nekoliko puta u sekundi da bi se gibanje činilo vrlo glatkim.

Ray Tracing vs. rasterizaciju

U stvarnom svijetu stvari možete vidjeti kao rezultat udaranja svjetlosti. Rasvjeta u stvarnom svijetu vrlo je složena, a svaka zraka svjetla se odbija i refraktira više puta prije nego što dopre do naših očiju, čineći nas da vidimo veliku količinu detalja. Ponovno ponavljanje ovo je vrlo težak posao, ali s traženjem zraka, tehnologija je sada bliža nego ikad.

Kao što i samo ime sugerira, traženje zraka oslanja se na pronalaženje svake pojedine zrake svjetlosti koja udaraju u objekte virtualne trodimenzionalne scene. Traženje zračenja pratit će put svjetlosnih zraka od izvora svjetlosti, do objekata i svakog odraza i refrakcije kroz koju prolaze, prije nego što konačno dođu do zaslona.

Ako postoji više izvora svjetlosti, traženje zračenja uzet će ih u obzir. Umjesto da se svaki piksel tretira kao točka na mrežici poligona, kao što je rasterizacija, ray praćenje tretira svaki piksel kao zraku svjetlosti, što je usporedivo s ljudskim okom stvari.

Zašto je Ray traženje odjednom relevantan?

Industrija filmova i animacija već koristi tehnologiju praćenja zračenja za prikazivanje scena kako bi oni izgledali što realističnije. Imajte na umu da ovo ne zahtijeva praćenje zračenja u stvarnom vremenu; Vaš bi trenutni GPU također mogao podnijeti traženje zraka.

Međutim, ovisno o tome koliko je težak prizor koji želite prikazati, moglo bi proći nekoliko dana da biste dobili samo nekoliko sekundi trodimenzionalne slike. U igrama GPU-i moraju prikazivati ​​scene u pokretu. Glavni zahtjev za to je hardver koji to može u stvarnom vremenu.

Naravno, traženje zračenja zahtijeva mnogo više obrade nego što treba rasterizacija, pa je to zadatak GPU-a intenzivan. Korištenje praćenja zračenjem za svaki dio virtualne scene idealan je način za postizanje najrealnije slike. Međutim, često se koristi samo za odabrane dijelove scene. GPU obrađuje ostatak scene rasterizacijom.

Ovo nas dovodi do Nvidijinog pristupa s njegovom najnovijom serijom GPU-a, posebno s onim što rade s RTX-om.

Kako djeluje Nvidijin RTX GPU?

Najnovija generacija GPU-ovih Nvidia, nazvana i Turing, očito je poboljšanje na papiru. Nvidia ih proizvodi novim, manjim postupkom od 12 nano metra. Oni, također, tvrde da su 50% snažniji i 10 puta brži od prethodne generacije. Međutim, ovi brojevi ne znače puno.

Važno je kako je Nvidia promijenila osnovnu strukturu GPU-a.

Ovi novi GPU-ovi nose uobičajene CUDA jezgre koje je Nvidia koristila u prethodnim generacijama. Uz to, dolaze i s namjenskim jezgrama „Tensor“ za strojno učenje i „RT“ jezgrama za, dobro, pogađate, traženje zračenja. Ukratko, Nvidia je te GPU-ove zasnovala na novoj pametnijoj arhitekturi i ima hardver posebno namijenjen praćenju zraka, što je prvo.

Sve se to koristi u kombinaciji da se ubrza praćenje zraka i natjera ga da radi u stvarnom vremenu.

Kako bi učinkovito iskoristili ovaj novi hardver, Nvidia ima hrpu softvera koji je uz njega. Nvidia OptiX je ona koja pomaže u iskorištavanju hardverskih mogućnosti praćenja zraka. Također ima "AI ubrzani denoiser". Sada, kao što znate, traženje zračenja ovisi o korištenju svjetlosti kako bi se utvrdilo kako izgleda virtualna slika.

Zbog toga će u područjima koja imaju malo ili nimalo svjetla buka buke. Denoiser pomaže riješiti toga. Nvidia također radi na dodavanju podrške za praćenje zračenja Vulkan API Koje su biblioteke Vulkan Run Time u sustavu Windows?Vidjevši knjižnice Vulkan Run Time na svom računalu i pitate se kakav su to svijet? Evo svega što trebate znati o Vulkanu. Čitaj više .

Ni Nvidia nije sama u tome. Možda znate za Microsoftov DirectX, preduvjet za pokretanje mnogih igara na Windows-u (kako instalirati i nadograditi DirectX Kako preuzeti, instalirati i ažurirati DirectX na računaluPitate se zašto se DirectX nalazi na vašem sustavu Windows 10 ili kako ga ažurirati? Objasnit ćemo vam što trebate znati. Čitaj više ). Microsoft je najavio proširenje na njegovu najnoviju verziju, sada nazvanu DirectX Ray Tracing (DXR). Ovaj cilj je pomoći u pružanju softverske podrške za programere da prilagode svoju igru ​​kako bi u potpunosti iskoristili Nvidijin RTX.

RTX će upotrijebiti nove mogućnosti hardvera i praćenja zraka zajedno sa starim pouzdanim rasterizacije i drugih srodnih procesa, pružiti iskustvo igranja koje će izgledati realnije nego ikad.

Pokušava li Ray traženje odgovora na grafiku sljedeće generacije?

Pa, ne baš. Ray traženje ranije se nije koristilo u svakodnevnom korisničkom scenariju. Zbog toga će trebati neko vrijeme da potrošačka industrija prilagodi ovu tehnologiju. Programeri su već započeli s integriranjem ove tehnologije u svoje igre. Međutim, u trenutku pisanja utakmica to podržava samo nekoliko igara.

Pa u slučaju da ste razmišljali nadogradnju vašeg GPU-a, čekajući neko vrijeme da vidimo kako tehnologija napreduje možda bi bila bolja opcija. U svakom slučaju, traženje zračenja vjerojatno će biti budućnost igranja. Može proći kroz RTX ili kroz neku drugu sličnu tehnologiju objavljenu negdje u budućnosti.

Samo će vrijeme pokazati. U međuvremenu, pogledajte ovaj sjajni ispis razlike između televizora, monitora za igre i Nvidijinih BFGD zaslona Nvidia BFGD vs. Gaming Monitor vs. TV: Objašnjene razlikeNvidia je najavila igrački ekran velikog formata (BFGD). Je li ova nova vrsta televizora zapravo inovacija ili samo neki marketinški trik? Čitaj više .