Reklama
Začiatkom tohto roka spoločnosť Nvidia predstavila nový rad grafických jednotiek (GPU) pod novým názvom: RTX. Toto je inovácia zo starších GPU sérií GPX, ale branding nie je jedinou zmenou.
Nvidia teraz vybavila tieto GPU schopnosťou vykonávať v reálnom čase sledovanie lúčov. Čo je to sledovanie lúčov a prečo je to také dôležité?
Čo prišiel pred sledovaním Ray?
Slovo „vykreslenie“ sa používa dosť často pri diskusiách o grafických kartách alebo hraní hier. Proces vykresľovania zahŕňa konverziu trojrozmerného objektu na dvojrozmerný obrázok, ktorý sa objaví na obrazovke realistický. Hry sú interaktívne a vykresľujú objekty, keď pohyb hráča mení perspektívu na obrazovke.
To znamená, že je potrebné mať spôsob, ako zaistiť, aby grafika vyzerala realisticky. Vývojári to dosiahli pomocou renderovania v reálnom čase, ale už desaťročia používa rovnakú technológiu: rasterizácia.
Rastrovanie je technológia, ktorá sa v jadre spolieha na trojuholníky. 3D objekty vidí ako veľkú zbierku polygónov vytvorených z trojuholníkov. Zhromažďuje rôzne druhy údajov, napríklad polohu, farbu, textúru a podobne z troch vrcholov AKA trojuholníkov.
Nie všetky tieto údaje sú potrebné, a preto údaje upraví. Nastaví obrazovku ako referenčný rámec a potom určí, ako zobraziť pixely. Po dokončení sa proces spracuje a na obrazovke sa zobrazí obrázok. Je to veľa práce, ale GPU (ako rozlíšiť GPU, CPU a APU Aký je rozdiel medzi APU, CPU a GPU?Za posledných päť alebo viac rokov sa okolo počítačového hardvéru vírilo množstvo rôznych pojmov. Niektoré z týchto výrazov zahŕňajú, ale neobmedzujú sa iba na APU, CPU a GPU. Ale... Čítaj viac ), majú dostatok energie na to, aby sa to dalo dosiahnuť za zlomok sekundy, a obnovuje sa to niekoľkokrát za sekundu, aby sa pohyb prejavil veľmi hladko.
Ray Tracing vs rasterizácia
V skutočnom svete ste schopní vidieť veci v dôsledku svetla, ktoré ich zasiahlo. Osvetlenie v skutočnom svete je veľmi zložité, pričom každý lúč svetla sa odrazí a láma viackrát predtým, ako sa dostane do našich očí, vďaka čomu vidíme veľké množstvo detailov. Opakovanie je veľmi náročná práca, ale vďaka sledovaniu lúčov je táto technológia bližšie ako kedykoľvek predtým.
Ako už názov napovedá, sledovanie lúčov sa spolieha na sledovanie každého jednotlivého lúča objektov dopadajúcich na svetlo vo virtuálnej trojrozmernej scéne. Sledovanie lúčov bude nasledovať cestu svetelných lúčov od zdroja svetla k objektom a každý odraz a lom, ktorým prechádzajú, predtým, ako sa konečne dostane na obrazovku.
Ak existuje viac zdrojov svetla, za všetky z nich bude zodpovedať sledovanie lúčov. Namiesto toho, aby sa s každým pixelom zaobchádzalo ako s bodom na sieťke polygónov, napríklad rastrovaním, lúč sledovanie sleduje každý pixel ako lúč svetla, ktorý je porovnateľný s tým, ako ľudské oko skutočne vidí veci.
Prečo je Ray Tracing zrazu relevantný?
Filmový a animačný priemysel už používa technológiu sledovania lúčov na vykreslenie scén, aby vyzerali čo najrealistickejšie. Upozorňujeme, že si to nevyžaduje sledovanie lúčov v reálnom čase; vaša aktuálna GPU by pravdepodobne zvládla aj sledovanie lúčov.
Avšak v závislosti od toho, aká náročná je scéna, ktorú sa snažíte vykresliť, môže trvať niekoľko dní, než sa vykreslí niekoľko sekúnd trojrozmerného snímania. Pri hraní hier musia GPU vykresľovať scény na cestách. Primárnou požiadavkou je hardvér, ktorý to dokáže v reálnom čase.
Sledovanie lúčov si samozrejme vyžaduje oveľa viac spracovania ako potreby rasterizácie, a preto je to úloha náročná na GPU. Použitie sledovania lúčov pre každú časť virtuálnej scény je ideálny spôsob, ako získať najrealistickejší obraz. Často sa však používa iba pre vybrané časti scény. GPU spracováva zvyšok scény prostredníctvom rasterizácie.
Toto nás privádza k prístupu spoločnosti Nvidia pomocou najnovšej série GPU a konkrétne toho, čo robia s RTX.
Ako funguje GPU Nvidia RTX?
Najnovšia generácia GPU spoločnosti Nvidia, ktorá sa tiež nazýva Turing, je na papieri evidentným zlepšením. Spoločnosť Nvidia ich vyrába s novým, menším 12metrovým procesom. Tvrdia tiež, že sú o 50% výkonnejšie a desaťkrát rýchlejšie ako predchádzajúca generácia. Tieto čísla však veľa neznamenajú.
Dôležité je, ako spoločnosť Nvidia zmenila základnú štruktúru GPU.
Tieto nové GPU majú obvyklé jadrá CUDA, ktoré Nvidia používala v predchádzajúcich generáciách. Okrem toho sa dodávajú aj so špeciálnymi „tenzorovými“ jadrami pre strojové učenie a „RT“ jadrami pre to, uhádli ste, sledovanie lúčov. Aby som to zhrnul, Nvidia založila tieto GPU na novej architektúre, ktorá je inteligentnejšia a má hardvér špeciálne určený na sledovanie lúčov, čo je prvé.
To všetko sa používa v kombinácii na urýchlenie sledovania lúčov a na to, aby fungovali v reálnom čase.
Aby bolo možné tento nový hardvér efektívne využívať, Nvidia má k dispozícii množstvo softvéru, ktorý s nimi súvisí. Nvidia OptiX je technológia, ktorá pomáha vyťažiť maximum z možností sledovania lúčov hardvéru. Má tiež „AI-accelerated denoiser“. Ako viete, sledovanie lúčov závisí na tom, ako vyzerá virtuálny obrázok, pomocou svetla.
Z tohto dôvodu bude v oblastiach, ktoré majú málo alebo vôbec žiadne svetlo, určitý hluk. Denoiser to pomôže zbaviť. Nvidia tiež pracuje na pridaní podpory pre sledovanie lúčov do internetu Vulkan API Čo sú knižnice Vulkan Run Time Library vo Windows?Keď vidíte knižnice Vulkan Run Time Library na svojom počítači a pýtate sa, čo to je na svete? Tu je všetko, čo potrebujete vedieť o Vulkane. Čítaj viac .
Nvidia v tom nie je sama. Možno viete o DirectX spoločnosti Microsoft, čo je predpoklad na spustenie mnohých hier v systéme Windows (ako nainštalovať a upgradovať DirectX Ako sťahovať, inštalovať a aktualizovať DirectX v počítačiZaujíma vás, prečo je DirectX vo vašom systéme Windows 10 alebo ako ho aktualizovať? Vysvetlíme vám, čo potrebujete vedieť. Čítaj viac ). Spoločnosť Microsoft oznámila rozšírenie svojej najnovšej verzie s názvom DirectX Ray Tracing (DXR). Jeho cieľom je pomôcť vývojárom softvérovej podpory prispôsobiť svoju hru tak, aby čo najlepšie využili výhody RTX od spoločnosti Nvidia.
RTX bude využívať nové schopnosti hardvéru a sledovanie lúčov spolu so starými spoľahlivými rasterizácia a ďalšie súvisiace procesy, aby herný zážitok vyzeral realistickejšie ako kedykoľvek predtým.
Sleduje Ray odpoveď na grafiku nasledujúcej generácie?
No, nie celkom. Sledovanie lúčov sa v každodennom spotrebiteľskom scenári predtým nepoužilo. Preto bude chvíľu trvať, kým spotrebný priemysel túto technológiu prispôsobí. Vývojári už začali túto technológiu integrovať do svojich hier. V čase písania hry ho však podporuje iba hŕstka hier.
Takže v prípade, že ste mysleli inovovanie vášho GPU, počkajte chvíľu a zistíte, ako by mohla byť táto technológia lepšou voľbou. Sledovanie lúčov bude v každom prípade pravdepodobne budúcnosťou hier. Môže to skončiť prostredníctvom RTX alebo nejakou inou ekvivalentnou technológiou vydanou niekedy v budúcnosti.
Iba čas ukáže. Medzitým si pozrite toto šikovné rozdelenie rozdiely medzi televízormi, hernými monitormi a displejmi spoločnosti Nvidia BFGD Nvidia BFGD vs. Herný monitor verzus TV: Vysvetlenie rozdielovSpoločnosť Nvidia oznámila veľkoformátový herný displej (BFGD). Je tento nový typ televízie skutočne inováciou alebo iba nejakým marketingovým trikom? Čítaj viac .
Palash Volvoikar je spisovateľom štábu na MakeUseOf. Vo svojom voľnom čase môže Palash nájsť bingingový obsah, štúdium literatúry alebo listovanie v Instagrame.
