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  • 實現實時光線追蹤:RTX為數百萬專業人士打造圖形技術的未來

    時間:2020/08/26 來源:專業視聽網

    關鍵詞: NVIDIA、RTX、圖形技術

    NVIDIA RTX將幾年前還存在于想象中的實時光線追蹤變為了現實 —— 而這僅僅只是開始。

    如今,全球頂尖游戲系列、主流游戲引擎以及各行業的大量創意應用都在采用實時光線追蹤功能。

    一流的工作室、設計公司和行業大咖都在通過實時光線追蹤推動內容創作,并挖掘圖形領域的全新可能,包括電視節目中的虛擬創作、交互式虛擬現實體驗以及逼真的數字人和動畫。

    Future Group和Riot Games借助NVIDIA RTX進行了全球首次光線追蹤播報。迪士尼近期翻拍電影《獅子王》的視覺特效總監Rob Legato將光線追蹤稱為用于未來創意的GPU實時渲染。開發人員已經在借助實時技術創造電影般的視頻游戲畫面,例如《戰地風云5》中的光線追蹤反射、《古墓麗影:暗影》中的光線追蹤陰影以及《我的世界》中的路徑追蹤燈光。

    而這些只是光線追蹤眾多用例中的冰山一角。

    2018年初,ILMxLAB、Epic Games和NVIDIA聯合發布了影片《星球大戰:反射》。該影片采用了光線追蹤反射、區域光陰影和環境光遮蔽實時渲染,而所有這些工作都在一個內置四個NVIDIA Volta GPU價值7萬美元的NVIDIA DGX工作站上完成。這項重大的進步吸引了全球的注意,以往達到這一保真度的實時光線追蹤只能在巨大的服務器群組中離線完成。

    2018年8月,我們在Gamescom上發布了GeForce RTX 2080 Ti,并在一個售價僅1200美元的GeForce RTX GPU上展示了Reflections的運行,同時使用NVIDIA Turing架構的RT Core核心提高實時光線追蹤性能。

    如今,已有超過50種內容創作和設計應用(包括20種領先商業渲染器)支持NVIDIA RTX。實時光線追蹤的應用十分廣泛,它使專業人士能夠有更多時間進行設計迭代,并捕獲圖像中的精確照明、陰影、反射、半透明、散射和環境光遮蔽。

    RTX光線追蹤不斷改變行業格局

    從產品和建筑設計到視覺效果和動畫,實時光線追蹤正在徹底改變內容創作。RTX使設計師能夠更快做出創意決策,因為設計師無需再花費很長時間等待游戲渲染完成。

    如今,隨著NVIDIA Turing架構提供實時光線追蹤所需的新功能,RTX GPU將兩年前曾被認為不可能的事情轉變為現實。其RT Core核心可加速兩項計算量最大的任務:層次包圍盒遍歷算法和光線-三角形相交檢測。這使執行計算的流式多處理器能夠改進可編程陰影,無需在每個光線投射上花費數千個指令槽。

    用戶可通過Turing架構的Tensor Core核心運用并加強AI去噪功能,從而快速生成清晰的圖像。正是這些新功能一起實現了實時光線追蹤。創意團隊可以更快渲染圖像,完成更多迭代并為項目加入逼真的電影級畫面。

    Jon Peddie Research總裁Jon Peddie表示:“光線追蹤,尤其是實時光線追蹤能夠讓畫面變得非常逼真,并使觀看者能夠立即,有時是下意識地做出關于創作內容的決策。在觀看畫面時,觀眾不會因偽影和頻繁失真的畫面而分心或失去興趣。在工程設計中,用戶能夠知道結果是否準確,并更快速地找到更佳解決方案。”

    藝術家現在可以借助單個GPU采用實時光線追蹤功能,從而創建出高質量圖像。他們還可以通過多種方式利用RTX的強大功能。兩大主流游戲引擎Unity和虛幻引擎(Unreal Engine)也在使用RTX。 V-Ray、Redshift和Octane等GPU渲染器使用OptiX進行RTX加速。BOXX、戴爾、惠普、聯想和超微等工作站供應商提供支持實時光線追蹤的系統,使用戶可在一臺靈活的臺式計算機或移動工作站中使用RTX。

    RTX GPU還提供處理各種海量數據集所需的內存,如處理復雜幾何圖形、大量高分辨率紋理等。NVIDIA Quadro RTX 8000 GPU還提供48GB幀緩沖區,并且通過NVLink高速互連技術使容量加倍。用戶可以輕松處理大量復雜場景,無需將時間浪費在不斷抽取或優化數據集上。

    DNEG技術負責人Stephen Willey表示:“DNEG的虛擬制作部門工作量不斷增加,尤其是在最近幾個月,實際拍攝變得越來越困難。我們通過NVIDIA的RTX和Quadro Sync解決方案以及Epic虛幻引擎創建更大、更逼真的實時場景和素材,這能夠幫助我們為客戶挖掘令人興奮的新機遇。”

    NVIDIA于近期發布了進一步改進光線追蹤和渲染的技術。憑借深度學習超級采樣,用戶可以通過基于AI的超級分辨率加強實時渲染。NVIDIA DLSS使其可減少渲染的像素數量并使用AI構建清晰、高分辨率的圖像。

    在本月的SIGGRAPH上,我們的一篇研究文章深入探討了如何使用一種名為“基于儲層的時空重要性采樣”(ReSTIR)的新技術實時渲染動態直接照明和來自數百萬個區域照明的陰影。

    圖片來源:Digital Domain

    實時光線追蹤為圖形帶來全新可能

    RTX光線追蹤正在改變當今各行各業的設計。

    在游戲中,RTX光線追蹤為游戲創造了新的動態和環境,使玩家在玩游戲時能夠策略性地利用反射表面。在虛擬現實中,RTX光線追蹤為醫療、AEC和汽車設計領域的專業人員帶來了更大的真實感和沉浸感。在動畫中,光線追蹤正在徹底改變流程,使藝術家能夠輕松進行實時管理和操縱光線。

    實時光線追蹤還為電影、電視以及虛擬現實(VR)和增強現實(AR)等沉浸式體驗中的虛擬作品和逼真的數字人奠定了基礎。

    通過NVIDIA Omniverse(第一個可以擴展至任意數量GPU的實時光線追蹤器),創意人員可以在他們喜愛的任意應用程序上開展協作創意流程,包括Unreal Engine、Autodesk Maya、3ds Max、Adobe Substance Painter 、Unity和SideFX Houdini等等。

    Omniverse正在推動光線追蹤的發展,它讓用戶能夠使用動態照明和物理素材創造視覺效果、建筑視圖和工業產品設計。

    探索最新的光線追蹤和圖形

    參加本屆SIGGRAPH線上大會,你將能夠進一步了解圖形技術的最新發展,并獲得NVIDIA獨家分享的創新成果。


    關于NVIDIA

    NVIDIA(納斯達克股票代碼:NVDA)在1999年發明的GPU激發了PC游戲市場的增長,重新定義了現代計算機顯卡,并且對并行計算進行了革新。最近,通過將GPU作為可以感知和理解世界的計算機、機器人乃至自動駕駛汽車的大腦,GPU深度學習再度點燃了全新的計算時代——現代人工智能。更多信息,請訪問https://blogs.nvidia.cn/category/news/。

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