实现实时光线追踪:RTX为数百万专业人士打造图形技术的未来

http://www.broadcast.hc360.com2020年08月29日22:50 来源:慧聪广电网T|T

书和眼镜

    【慧聪广电网】NVIDIA RTX将几年前还存在于想象中的实时光线追踪变为了现实——而这仅仅只是开始。

    如今,全球顶尖游戏系列、主流游戏引擎以及各行业的大量创意应用都在采用实时光线追踪功能。

    一流的工作室、设计公司和行业大咖都在通过实时光线追踪推动内容创作,并挖掘图形领域的全新可能,包括电视节目中的虚拟创作、交互式虚拟现实体验以及逼真的数字人和动画。

    Future Group和Riot Games借助NVIDIA RTX进行了全球首次光线追踪播报。迪士尼近期翻拍电影《狮子王》的视觉特效总监Rob Legato将光线追踪称为用于未来创意的GPU实时渲染。开发人员已经在借助实时技术创造电影般的视频游戏画面,例如《战地风云5》中的光线追踪反射、《古墓丽影:暗影》中的光线追踪阴影以及《我的世界》中的路径追踪灯光。

    而这些只是光线追踪众多用例中的冰山一角。

    2018年初,ILMxLAB、Epic Games和NVIDIA联合发布了影片《星球大战:反射》。该影片采用了光线追踪反射、区域光阴影和环境光遮蔽实时渲染,而所有这些工作都在一个内置四个NVIDIAVoltaGPU价值7万美元的NVIDIADGX工作站上完成。这项重大的进步吸引了全球的注意,以往达到这一保真度的实时光线追踪只能在巨大的服务器群组中离线完成。

    2018年8月,我们在Gamescom上发布了GeForce RTX2080 Ti,并在一个售价仅1200美元的GeForce RTX GPU上展示了Reflections的运行,同时使用NVIDIA Turing架构的RTCore核心提高实时光线追踪性能。

机器人设计

    如今,已有超过50种内容创作和设计应用(包括20种领先商业渲染器)支持NVIDIA RTX。实时光线追踪的应用十分广泛,它使专业人士能够有更多时间进行设计迭代,并捕获图像中的精确照明、阴影、反射、半透明、散射和环境光遮蔽。

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    RTX光线追踪不断改变行业格局

    从产品和建筑设计到视觉效果和动画,实时光线追踪正在彻底改变内容创作。RTX使设计师能够更快做出创意决策,因为设计师无需再花费很长时间等待游戏渲染完成。

    如今,随着NVIDIA Turing架构提供实时光线追踪所需的新功能,RTX GPU将两年前曾被认为不可能的事情转变为现实。其RT Core核心可加速两项计算量最大的任务:层次包围盒遍历算法和光线-三角形相交检测。这使执行计算的流式多处理器能够改进可编程阴影,无需在每个光线投射上花费数千个指令槽。

    用户可通过Turing架构的Tensor Core核心运用并加强AI去噪功能,从而快速生成清晰的图像。正是这些新功能一起实现了实时光线追踪。创意团队可以更快渲染图像,完成更多迭代并为项目加入逼真的电影级画面。

    JonPeddie Research总裁Jon Peddie表示:“光线追踪,尤其是实时光线追踪能够让画面变得非常逼真,并使观看者能够立即,有时是下意识地做出关于创作内容的决策。在观看画面时,观众不会因伪影和频繁失真的画面而分心或失去兴趣。在工程设计中,用户能够知道结果是否准确,并更快速地找到更佳解决方案。”

    艺术家现在可以借助单个GPU采用实时光线追踪功能,从而创建出高质量图像。他们还可以通过多种方式利用RTX的强大功能。两大主流游戏引擎Unity和虚幻引擎(Unreal Engine)也在使用RTX。V-Ray、Redshift和Octane等GPU渲染器使用OptiX进行RTX加速。BOXX、戴尔、惠普、联想和超微等工作站供应商提供支持实时光线追踪的系统,使用户可在一台灵活的台式计算机或移动工作站中使用RTX。

    RTX GPU还提供处理各种海量数据集所需的内存,如处理复杂几何图形、大量高分辨率纹理等。NVIDIA Quadro RTX 8000 GPU还提供48GB帧缓冲区,并且通过NVLink高速互连技术使容量加倍。用户可以轻松处理大量复杂场景,无需将时间浪费在不断抽取或优化数据集上。

    DNEG技术负责人Stephen Willey表示:“DNEG的虚拟制作部门工作量不断增加,尤其是在最近几个月,实际拍摄变得越来越困难。我们通过NVIDIA的RTX和Quadro Sync解决方案以及Epic虚幻引擎创建更大、更逼真的实时场景和素材,这能够帮助我们为客户挖掘令人兴奋的新机遇。”

    NVIDIA于近期发布了进一步改进光线追踪和渲染的技术。凭借深度学习超级采样,用户可以通过基于AI的超级分辨率加强实时渲染。NVIDIA DLSS使其可减少渲染的像素数量并使用AI构建清晰、高分辨率的图像。

    在本月的SIGGRAPH上,我们的一篇研究文章深入探讨了如何使用一种名为“基于储层的时空重要性采样”(ReSTIR)的新技术实时渲染动态直接照明和来自数百万个区域照明的阴影。

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图片来源:DigitalDomain

    实时光线追踪为图形带来全新可能

    RTX光线追踪正在改变当今各行各业的设计。

    在游戏中,RTX光线追踪为游戏创造了新的动态和环境,使玩家在玩游戏时能够策略性地利用反射表面。在虚拟现实中,RTX光线追踪为医疗、AEC和汽车设计领域的专业人员带来了更大的真实感和沉浸感。在动画中,光线追踪正在彻底改变流程,使艺术家能够轻松进行实时管理和操纵光线。

    实时光线追踪还为电影、电视以及虚拟现实(VR)和增强现实(AR)等沉浸式体验中的虚拟作品和逼真的数字人奠定了基础。

虚拟主持人

    通过NVIDIA Omniverse(第一个可以扩展至任意数量GPU的实时光线追踪器),创意人员可以在他们喜爱的任意应用程序上开展协作创意流程,包括UnrealEngine、AutodeskMaya、3dsMax、Adobe Substance Painter、Unity和SideFX Houdini等等。

    Omniverse正在推动光线追踪的发展,它让用户能够使用动态照明和物理素材创造视觉效果、建筑视图和工业产品设计。

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    探索最新的光线追踪和图形

    参加本届SIGGRAPH线上大会,你将能够进一步了解图形技术的最新发展,并获得NVIDIA独家分享的创新成果。

    关于NVIDIA

    NVIDIA(纳斯达克股票代码:NVDA)在1999年发明的GPU激发了PC游戏市场的增长,重新定义了现代计算机显卡,并且对并行计算进行了革新。最近,通过将GPU作为可以感知和理解世界的计算机、机器人乃至自动驾驶汽车的大脑,GPU深度学习再度点燃了全新的计算时代——现代人工智能。

责任编辑:王彩屏

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