Nvidias RTX GPU-serie: Hvordan realtidsstrålesporing endrer spill
Annonse
Tidligere i år avduket Nvidia sin nye linje Graphics Processing Units (GPUs), under det nye navnet: RTX. Dette er en oppgradering fra den tidligere GTX-serien med GPU-er, men merkevarebyggingen er ikke den eneste endringen.
Nvidia har nå utstyrt disse GPU-ene med muligheten til å gjennomføre strålingssporing i sanntid. Men hva er strålesporing og hvorfor er det så viktig?
Hva kom før Ray Tracing?
Ordet “rendering” brukes ganske mye når man diskuterer grafikkort eller spill. Gjengivelsesprosessen innebærer å konvertere et tredimensjonalt objekt til et todimensjonalt bilde som vil virke realistisk på skjermen din. Spill er interaktive, og de gjengir objekter mens spillerens bevegelse endrer perspektivet på skjermen.
Dette betyr at det er nødvendig å ha en måte å sikre at grafikken ser realistisk ut. Utviklere har oppnådd dette ved bruk av sanntids rendering, men i flere tiår har den brukt den samme teknologien: rasterisering .
Rasterisering er en teknologi som kjernen er avhengig av trekanter. Den ser 3D-objekter som en stor samling polygoner laget av trekanter. Den samler forskjellige typer data, som posisjon, farge, tekstur og slikt, fra de tre punktene AKA-hjørnene i trekantene.
Ikke alle disse dataene er nødvendige, så de foredler deretter dataene. Den setter skjermen som referanseramme, og den bestemmer deretter hvordan pikslene skal vises. Når dette er gjort, er det litt behandling, og bildet vises på skjermen. Det er mye arbeid, men GPU-ene (hvordan skille en GPU, CPU og APU fra hverandre) Hva er forskjellen mellom en APU, en CPU og en GPU? Hva er forskjellen mellom en APU, en CPU og en GPU ? I løpet av de siste fem eller flere årene har det vært en rekke forskjellige uttrykk som kretset rundt for å beskrive datamaskinvare. Noen av disse begrepene inkluderer, men er ikke begrenset til, APU, CPU og GPU. Men ... Les mer) nok kraft til å få det gjort i løpet av et brøkdel av et sekund, og frisk det opp flere ganger i løpet av et sekund for å gjøre bevegelsen veldig jevn.
Ray Tracing vs. Rasterization
I den virkelige verden kan du se ting som et resultat av at lyset treffer dem. Ekte verdensbelysning er veldig kompleks, med hver lysstråle som reflekterer og bryter flere ganger før den når øynene våre, noe som får oss til å se den høye mengden detaljer. Replikering av dette er en veldig vanskelig jobb, men med strålesporing er teknologien nå nærmere enn noen gang.
Som navnet selv antyder, avhenger strålsporing av å spore hver eneste lysstråle som treffer objekter i en virtuell tredimensjonal scene. Strålsporing vil følge banen til lysstråler fra lyskilden, til gjenstandene, og hver refleksjon og refraksjon de går gjennom, før de endelig når skjermen.
Hvis det er flere lyskilder, vil strålesporing gjøre rede for dem alle. I stedet for å behandle hver piksel som et punkt på et mesh av polygoner, som rasterisering, behandler strålesporing hver piksel som en lysstråle, som kan sammenlignes med hvordan det menneskelige øyet faktisk ser ting.
Hvorfor er Ray-sporing plutselig relevant nå?
Film- og animasjonsindustrien bruker allerede strålesporingsteknologi for å gjengi scener for å få dem til å se så realistiske ut som mulig. Legg merke til at dette ikke krever strålesporing i sanntid; din nåværende GPU kan sannsynligvis også håndtere strålesporing.
Avhengig av hvor tung scenen du prøver å gjengi, kan det imidlertid ta flere dager å gjengi bare noen få sekunders tredimensjonale bilder. I spill må GPU-er gjengi scenene mens du er på farten. Det viktigste kravet til dette er maskinvare som kan gjøre det i sanntid.
Strålesporing krever selvfølgelig mye mer behandling enn rasteriseringsbehov, og er dermed en GPU-intensiv oppgave. Å bruke strålesporing for alle deler av en virtuell scene er den ideelle måten å få et mest mulig realistisk bilde på. Imidlertid brukes det ofte bare for utvalgte deler av en scene. GPU behandler resten av scenen gjennom rasterisering.
Dette bringer oss til Nvidias tilnærming med den nyeste serien med GPU-er, og spesifikt hva de gjør med RTX.
Hvordan fungerer Nvidias RTX GPU?
Nvidias siste generasjon GPUer, også kalt Turing, er en åpenbar forbedring på papiret. Nvidia produserer disse med en ny, mindre 12 nano-meter prosess. De hevder også å være 50% kraftigere, og 10 ganger så raskt som forrige generasjon. Disse tallene betyr imidlertid ikke så mye.
Det som er viktig er hvordan Nvidia har endret grunnstrukturen i GPU.
Disse nye GPU-ene har de vanlige CUDA-kjernene som Nvidia har brukt i de foregående generasjoner. I tillegg har de også dedikerte “Tensor” kjerner, for maskinlæring og “RT” kjerner for, vel, du gjettet det, strålesporing. For å oppsummere det, har Nvidia basert disse GPU-ene på en ny arkitektur som er smartere, og har maskinvare spesielt dedikert til strålesporing, som er en første.
Alt dette brukes i kombinasjon for å fremskynde strålesporing og få den til å fungere i sanntid.
For å gjøre bruk av denne nye maskinvaren effektivt har Nvidia en haug med programvare å gå sammen med den. Nvidia OptiX er en som hjelper deg med å gjøre det beste ut av maskinvarens strålesporingsmuligheter. Den har også en "AI-akselerert denoiser". Nå som kjent, er strålesporing avhengig av å bruke lys for å bestemme hvordan et virtuelt bilde ser ut.
På grunn av dette er det sannsynligvis noe støy i områder som har lite eller lite lys. Denoiser hjelper deg med å bli kvitt det. Nvidia jobber også med å legge til støtte for strålesporing til Vulkan API Hva er Vulkan Run Time Libraries i Windows? Hva er Vulkan kjøretidsbiblioteker i Windows? Ser du Vulkan Run Time Libraries på PCen din og lurer på hva i all verden de er? Her er alt du trenger å vite om Vulkan. Les mer .
Nvidia er heller ikke alene om dette. Du vet kanskje om Microsofts DirectX, en forutsetning for å kjøre mange spill på Windows (hvordan du installerer og oppgraderer DirectX Hvordan laste ned, installere og oppdatere DirectX på din PC Hvordan laste ned, installere og oppdatere DirectX på PCen din. Lurer på hvorfor DirectX er på Windows 10-systemet ditt, eller hvordan du oppdaterer det? Vi forklarer hva du trenger å vite. Les mer). Microsoft har kunngjort en utvidelse av den nyeste versjonen av den nå, kalt DirectX Ray Tracing (DXR). Dette har som mål å hjelpe til med å få inn programvarestøtte for utviklere til å tilpasse spillet sitt til å dra full nytte av Nvidias RTX.
RTX vil bruke de nye maskinvarenes kraft- og strålesporingsmuligheter sammen med den gamle pålitelige rasteriseringen og andre relaterte prosesser, for å levere en spillopplevelse som vil se mer realistisk ut enn noensinne.
Sporer Ray svaret til Next-Gen-grafikk?
Vel, ikke helt. Strålesporing har ikke vært brukt i et daglig forbrukerscenario før. Derfor vil det ta litt tid for forbrukerindustrien å tilpasse denne teknologien. Utviklere har allerede begynt å integrere denne teknologien i spillene sine. Imidlertid er det bare en håndfull spill som støtter det i skrivende stund.
Så i tilfelle du har tenkt på å oppgradere GPU-en din, vent en stund på å se hvordan teknologien utvikler seg kan være det bedre alternativet. Uansett vil strålesporing sannsynligvis være fremtiden for spill. Det kan ende opp med RTX, eller gjennom annen ekvivalent teknologi som blir utgitt en gang i fremtiden.
Bare tiden vil vise. I mellomtiden kan du sjekke dette fine oppdelingen av forskjellene mellom TVer, spillmonitorer, og Nvidias BFGD viser Nvidia BFGD vs. Gaming Monitor vs. TV: The Differences Explained Nvidia BFGD vs. Gaming Monitor vs. TV: The Differences Explained Nvidia kunngjorde Big Format Gaming Display (BFGD). Er denne nye typen TV egentlig en nyvinning eller bare noe markedsførings-gimmick? Les mer .
