Nvidia RTX GPU-seeria: kuidas reaalajas kiirte jälgimine mängimist muudab

Reklaam

Selle aasta alguses tõi Nvidia välja oma uue graafiliste protsessorite (GPU) rea uue nime all: RTX. See on versioon uuema versiooniga võrreldes varasema GTX seeria GPU-dega, kuid kaubamärgi kujundamine pole ainus muudatus.

Nvidia on nüüd need GPU-d varustatud reaalajas toimimise võimalusega kiirte jälgimine. Kuid mis on kiirjälg ja miks see on nii oluline?

Mis tuli enne kiirte jälitamist?

Graafikakaartide või mängude arutamisel kasutatakse sõna “renderdamine” üsna palju. Renderdamise protsess hõlmab kolmemõõtmelise objekti teisendamist kahemõõtmeliseks pildiks, mis ilmub teie ekraanil realistlikuks. Mängud on interaktiivsed ja need muudavad objektid, kui mängija liikumine muudab ekraani vaatenurka.

See tähendab, et graafika realistliku väljanägemise tagamiseks on vaja omada viisi. Arendajad on selle saavutanud reaalajas renderdamise abil, kuid aastakümneid on see kasutanud sama tehnoloogiat: rasterdamine.

Rasterdamine on tehnoloogia, mille keskmes on kolmnurgad. Selles nähakse 3D-objekte suure kolmnurkadest koosneva hulknurkade kollektsioonina. See kogub mitmesuguseid andmeid, näiteks asukohta, värvi, tekstuuri ja muud, kolmnurkade AKA tippudest.

Kõiki neid andmeid pole vaja, seega täpsustab see seejärel andmeid. See seab ekraani võrdlusraamiks ja seejärel määrab, kuidas piksleid kuvada. Kui see on tehtud, on natuke töötlemist ja pilt kuvatakse ekraanil. See on palju tööd, kuid GPU-d (kuidas eristada GPU, CPU ja APU eraldi Mis vahe on APU, CPU ja GPU vahel?Viimase viie või enama aasta jooksul on arvutiriistvara kirjeldamiseks keerutatud mitmeid erinevaid termineid. Mõned neist terminitest hõlmavad, kuid pole nendega piiratud, APU, CPU ja GPU. Aga... Loe rohkem ) on piisavalt jõudu, et see sekundi murdosa jooksul korda saaks, ja värskendage seda mitu korda sekundi jooksul, et liikumine tunduks väga sujuv.

Ray Tracing vs. Rasterdamine

Päris maailmas näete asju, kui valgus neid lööb. Pärismaailma valgustus on väga keeruline, sest iga valgusekiir peegeldab ja murrab mitu korda enne, kui see meie silmadesse jõuab, pannes meid nägema palju detaile. Selle paljundamine on väga raske töö, kuid kiirjälgimisega on tehnoloogia nüüd lähemal kui kunagi varem.

Nagu nimest enesest järeldada võib, tugineb kiirjälg iga objektile lööva valguskiire jälitamisele virtuaalses kolmemõõtmelises stseenis. Kiire jälgimine järgib valguskiirte liikumist valgusallikast objektidesse ja iga peegeldust ja murdumist, mille need läbib, enne kui lõpuks ekraanile jõuab.

Kui valgusallikaid on mitu, arvestab kiirgusjälg neid kõiki. Selle asemel, et käsitleda igat pikslit kui punkti hulknurgakujulisel võrgusilmal, kiirgab kiirgus nagu rasterdamine jälgimine kohtleb iga pikslit valguskiirena, mis on võrreldav sellega, kuidas inimsilm tegelikult näeb asju.

Miks on kiirte jälitamine nüüd järsku oluline?

Filmi- ja animatsioonitööstus kasutab stseenide renderdamiseks juba kiirjälgimise tehnoloogiat, et muuta need võimalikult realistlikuks. Pange tähele, et see ei nõua reaalajas kiirjälgimist; tõenäoliselt saaks teie praegune GPU hakkama ka kiiruse jälgimisega.

Sõltuvalt sellest, kui raske on stseen, mida proovite renderdada, võib vaid mõne sekundi pikkuse kolmemõõtmelise kujutise renderdamine võtta mitu päeva. Mängimisel peavad GPU-d stseenid liikveliseks muutma. Selle peamine nõue on riistvara, mis on võimeline seda reaalajas tegema.

Muidugi nõuab kiiruse jälgimine palju rohkem töötlemist kui rasterdamise vajadused ja seega on see GPU-mahukas ülesanne. Kiirjälgimise kasutamine virtuaalse stseeni igas osas on ideaalne viis kõige realistlikuma pildi saamiseks. Kuid seda kasutatakse sageli ainult stseeni valitud osades. GPU töötleb ülejäänud stseeni rasterdamise teel.

See viib meid Nvidia lähenemiseni oma uusima GPU-seeriaga ja täpsemalt sellega, mida nad teevad RTX-iga.

Kuidas Nvidia RTX GPU töötab?

Nvidia uusima GPU-de põlvkond, mida nimetatakse ka Turingiks, on paberil ilmne edasiminek. Nvidia toodab neid uue väiksema 12 nanomeetrise protsessiga. Samuti väidavad nad, et nad on 50% võimsamad ja 10 korda kiiremad kui eelmine põlvkond. Need numbrid ei tähenda aga palju.

Oluline on see, kuidas Nvidia on muutnud GPU põhistruktuuri.

Need uued GPU-d kannavad tavalisi CUDA südamikke, mida Nvidia on eelmistele põlvkondadele kasutanud. Lisaks on neil kaasas spetsiaalsed “Tensori” südamikud masinõppimiseks ja “RT” südamikud - kiiruse jälgimiseks - hästi arvasite ära. Kokkuvõtvalt võib öelda, et Nvidia on need GPU-d rajanud uuele nutikamale arhitektuurile ning sellel on spetsiaalselt kiiruse jälgimisele pühendatud riistvara, mis on esimene.

Kõike seda kasutatakse koos kiiride jälgimise kiirendamiseks ja reaalajas toimimiseks.

Selle uue riistvara tõhusaks kasutamiseks on Nvidial kaasas terve hunnik tarkvara. Nvidia OptiX on üks, mis aitab riistvara kiirguse jälgimise võimalusi parimal viisil ära kasutada. Sellel on ka AI-ga kiirendatud denoiser. Nagu teate, tugineb kiiruse jälgimine valguse kasutamisele virtuaalse pildi väljanägemise kindlaksmääramisel.

Seetõttu on aladel, kus on vähe valgust või puudub valgust, kindlasti müra. Taastaja aitab sellest vabaneda. Nvidia tegeleb ka raadio jälgimise toe lisamisega Vulkan API Mis on Vulkan Run Time teegid Windowsis?Nähes arvutis Vulkan Run Time raamatukogusid ja mõeldes, millised need maailmas on? Siin on kõik, mida peate Vulkani kohta teadma. Loe rohkem .

Ka Nvidia pole selles üksi. Võite teada Microsofti DirectX-ist, mis on paljude mängude Windowsis käitamise eeltingimus (kuidas DirectXi installida ja uuendada Kuidas DirectX-i arvutisse alla laadida, installida ja värskendadaHuvitav, miks DirectX on teie Windows 10 süsteemis või kuidas seda värskendada? Selgitame, mida peate teadma. Loe rohkem ). Microsoft on teatanud laiendusest uusimale versioonile, mille nimi on DirectX Ray Tracing (DXR). Selle eesmärk on aidata kaasa tarkvaratoetajatele, et arendajad saaksid oma mängu kohandada Nvidia RTX-i võimaluste täielikumaks ärakasutamiseks.

RTX kasutab uut riistvara võimsuse ja kiiruse jälgimise võimalusi koos vana usaldusväärsega rasterdamine ja muud sellega seotud protsessid, et pakkuda mängukogemust, mis näeb välja realistlikum kui kunagi varem.

Kas Ray jälgib vastust järgmise põlvkonna graafikale?

Noh, mitte päris. Ray jälgimist pole varem igapäevases tarbija stsenaariumis kasutatud. Sellepärast võtab selle tehnoloogia kohandamine tarbija tööstusel veidi aega. Arendajad on juba hakanud seda tehnoloogiat oma mängudesse integreerima. Kuid kirjutamise ajal toetab seda vaid käputäis mänge.

Nii et juhuks, kui olete mõelnud GPU täiendamine, oodates mõnda aega, et näha, kuidas tehnoloogia areneb, võiks olla parem valik. Igal juhul on kiirjälgimine tõenäoliselt mängude tulevik. See võib lõppeda RTX-i või mõne muu samaväärse tehnoloogia kaudu, mis vabastatakse millalgi tulevikus.

Näitab ainult aeg. Vahepeal vaadake seda erinevused telerite, mängumonitoride ja Nvidia BFGD-ekraanide vahel Nvidia BFGD vs. Mängumonitor vs. TV: erinevused seletatudNvidia kuulutas välja mänguväljaku Big Format (BFGD). Kas see uut tüüpi televiisor on tegelikult uuendus või on see lihtsalt mõni turunduse trikk? Loe rohkem .