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可堪12年来GPU最大飞跃?NVIDIA Turing光线追踪技术揭秘
2018-08-22 20:11:47  出处:ZOL  作者:赵悟省 编辑:万南   点击可以复制本篇文章的标题和链接

期待新显卡的游戏玩家在关注了14日上午的SIGGRAPH 2018之后可能会感到不过瘾,这次英伟达NVIDIA的CEO黄仁勋没有带来新架构的显卡,而是发布了首个实时光线追踪GPU。

单纯从表面来看,基于图灵架构的光线追踪GPU好像和我们关系不大,但即使不考虑专业卡的应用,这一技术的实现还是令人振奋的,更不用说GPU在未来有更多方面的应用,所以很多大佬看GTX显卡也就不足为奇了。

可堪12年来GPU最大飞跃?NVIDIA Turing光线追踪技术揭秘
英伟达发布实时光线追踪技术

可能很多人还不了解,RTX光线追踪技术是一种算法,通过将光线扩展到整个场景中,从而打造出更加真实的环境,避免了栅格化的表现效果,就可以实现更加逼真的画面了。

黄仁勋表示这是英伟达10年的技术成果,图灵(Turing)核心也是2006年以来最大的飞跃。新的核心面积达到754平方毫米,集成186亿个晶体管,和帕斯卡相比分别提升了58%和60%。

新架构的最大变化在于引入了光线追踪核心(RT Core),用于对物体和环境的实时光线追踪,准确进行物理阴影、反射、折射和全局照明的绘制,而这一切都是实时进行的,也就是说,光线追踪技术可能真的会带来技术上的跃进。

02以假乱真将成游戏画质

其实RTX在月初的ChinaJoy上就曾经亮相过,并且还放出了一段星球大战的渲染视频,从视频中可以看到,RTX对于光影的实施渲染效果都非常好,对于材质和纹理的表现也很到位。

可堪12年来GPU最大飞跃?NVIDIA Turing光线追踪技术揭秘
英伟达在ChinaJoy展示的实时光线追踪(图片源自英伟达)

最关注这一技术的可能还是游戏玩家,那么在游戏中光线追踪技术有哪些优势呢?最直观的就是效果更真实。此前的游戏渲染都是将3D图形投射到2D的屏幕上,在后期进行阴影处理,所以效果会很粗糙,而RTX则通过追踪光线的轨迹来计算物品对光线的反射和折射,更真实地还原物品在现实中的颜色。

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以假乱真将成游戏画质

更真实的光影效果带来的是更加拟真的游戏体验,“以假乱真”将可以成为游戏的画质,这样玩家在体验游戏时可以有更好的沉浸感,对于追求画质的玩家来说是一个好消息。

可堪12年来GPU最大飞跃?NVIDIA Turing光线追踪技术揭秘
现有的渲染群

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采用RTX技术的渲染群

对于游戏开发者来说,光线追踪技术可以在一定程度上减少工作量,将后期的阴影处理工作变得更加简单,只要建模完成就可以轻松布局光影效果了。

另外,游戏公司的渲染集群也可以省下不少钱,利用Quadro RTX Server,不仅渲染集群占据的空间变小,耗电量也可以降至原来的10%,花费更低,游戏厂商也就可以做更多好玩的作品了。

成本双缩减激励优作品

如果不玩游戏,RTX光线追踪技术仍然可以丰富我们的生活。电影和动画行业借助光线追踪技术可以实现更强的效果,我们也可以通过宣传片明显感受到。

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RTX技术可以提高空间利用

不管是动画电影还是好莱坞大片,都离不开特效的支持,还有很多经典的场景也借助了特效的应用,这些技术让很多难以在显示中实现的场景得以出现在荧幕上,也丰富了影片的表达空间。

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RTX渲染有更好的拟真度

在过去的电影特效中,需要计算环境中的光影效果和人物的反光效果,在毛茸茸的可爱角色或质感十足的金属材质面前计算量尤为庞大,而这些特效的极高成本也在一定程度上限制了电影的发挥。

通过RTX技术渲染,电影和动画行业能够实现更好的拟真度,不管是环境光还是物品反光都能给观众带来更好的临场感,而借助RTX可以用更加低廉的成本实现,同时制作特效的时间成本也可以缩短,激励行业做出更加优秀的作品。

深度学习跨越式发展

如果只看到游戏和影视等娱乐方向,视野未免狭窄了点。英伟达发布的新显卡是经过多年布局的,GPU的应用不只在挖矿方面,利用GPU深度学习,科技可以在更多方面有跨越式发展。

可堪12年来GPU最大飞跃?NVIDIA Turing光线追踪技术揭秘
显卡将不只用来挖矿这么简单了

英伟达医疗图像超级计算机Clara可以接入现有的医疗设备,比如超声波检测仪,就能将整套流程全部升级:在原来的黑白图像上实时渲染出颜色,分层、分区域,并且变为3D图像,后期各种计算机技术,提升图像质量,医生的检测能够变得更加敏锐清晰。

与CPU相比,NVIDIA TensorRT 4 可以将AI任务的参数加速200倍,适用于图像分类、分割、物体检测、语音识别、机器翻译等应用,对于深度学习来说效率也就大幅提高了。

搭配深度学习和AI技术,更强的GPU可以让我们以高效率完成以往需要更长时间才能实现的工作,不管是自动驾驶还是人工智能都离不开技术的提升,芯片技术的进步还是有很积极的作用的。

新技术揭秘20系显卡

说完高大上的技术和畅想,我们再来聊一聊RTX技术在DIY方面的应用。目前支持RTX技术的是英伟达Volta架构的显卡,从最新的消息来看,英伟达将发布的显卡很可能是20系列,也将是搭载RTX的重磅产品。

其实显卡的命名并不重要,我们更关注的还是从60到80的显卡搭载RTX技术的表现如何。虽然前期的应用不会很多,但是在应用丰富之后还是值得期待的,而且以后的显卡跑分软件也可能会有单独针对RTX的功能出现。

可堪12年来GPU最大飞跃?NVIDIA Turing光线追踪技术揭秘
DX12将支持RTX和光线追踪技术(图片截自英伟达官网)

可以肯定的是,微软已经把RTX技术和光线追踪集成在最新的DX12开发包中,购买新显卡的玩家可以在以后体验到更多基于RTX技术的游戏,来享受更好的表现。

当然,新显卡的价格还是个未知数,理论上应该会比10系显卡价格要高一些,至于玩家应该购买最新的卡还是等待游戏和应用完善之后再升级,还要看新显卡的具体表现,我们也会在后续的文章中继续为大家解读。

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