Nvidia's RTX GPU-serie: hoe realtime ray tracing het spel verandert
Advertentie
Eerder dit jaar onthulde Nvidia haar nieuwe lijn Graphics Processing Units (GPU's), onder de nieuwe naam: RTX. Dit is een upgrade van de eerdere GTX-serie GPU's, maar de branding is niet de enige verandering.
Nvidia heeft deze GPU's nu uitgerust met de mogelijkheid om realtime ray tracing uit te voeren . Maar wat is ray tracing en waarom is het zo belangrijk?
Wat is er gebeurd voordat Ray Tracing?
Het woord "rendering" wordt vrij veel gebruikt bij de bespreking van grafische kaarten of gaming. Het proces van rendering omvat het omzetten van een driedimensionaal object in een tweedimensionale afbeelding die realistisch op uw scherm zal lijken. Games zijn interactief en ze geven objecten weer als de beweging van een speler het perspectief op het scherm verandert.
Dit betekent dat het noodzakelijk is om een manier te hebben om de afbeeldingen er realistisch uit te laten zien. Ontwikkelaars hebben dit bereikt met behulp van realtime rendering, maar al tientallen jaren gebruikt het dezelfde technologie: rasterisatie .
Rasterisatie is een technologie die in de kern afhankelijk is van driehoeken. Het ziet 3D-objecten als een grote verzameling polygonen gemaakt van driehoeken. Het verzamelt verschillende soorten gegevens, zoals positie, kleur, textuur en dergelijke, van de drie AKA-hoekpunten van de driehoeken.
Niet al deze gegevens zijn nodig, dus worden de gegevens verfijnd. Het stelt het scherm in als referentiekader en bepaalt vervolgens hoe de pixels worden weergegeven. Zodra dit is gebeurd, is er een beetje verwerking en verschijnt de afbeelding op uw scherm. Het is veel werk, maar de GPU's (hoe een GPU, CPU en APU uit elkaar te houden Wat is het verschil tussen een APU, een CPU en een GPU? Wat is het verschil tussen een APU, een CPU en een GPU ? In de afgelopen vijf of meer jaar zijn er een aantal verschillende termen rondgedraaid om computerhardware te beschrijven. Sommige van deze termen omvatten maar zijn niet beperkt tot APU, CPU en GPU. Maar ... Lees meer) hebben genoeg kracht om het binnen een fractie van een seconde te doen, en het binnen een seconde meerdere keren te vernieuwen om de beweging erg soepel te laten lijken.
Ray Tracing versus Rasterization
In de echte wereld kun je dingen zien doordat licht ze raakt. Verlichting in de echte wereld is zeer complex, waarbij elke lichtstraal meerdere keren reflecteert en breekt voordat het onze ogen bereikt, waardoor we de grote hoeveelheid details zien. Repliceren is een heel zware klus, maar met ray tracing is de technologie nu dichterbij dan ooit.
Zoals de naam zelf al aangeeft, is ray tracing afhankelijk van het traceren van elke afzonderlijke lichtstraal die objecten raakt in een virtuele driedimensionale scène. Ray tracing volgt het pad van lichtstralen van de lichtbron naar de objecten, en elke reflectie en breking waar ze doorheen gaan, voordat ze uiteindelijk het scherm bereiken.
Als er meerdere lichtbronnen zijn, zal ray tracing deze allemaal verklaren. In plaats van elke pixel te behandelen als een punt op een netwerk van polygonen, zoals rastering, behandelt ray tracing elke pixel als een lichtstraal, die vergelijkbaar is met hoe het menselijk oog de dingen werkelijk ziet.
Waarom is Ray Tracing nu opeens relevant?
De film- en animatie-industrie maakt al gebruik van ray tracing-technologie om scènes weer te geven om ze er zo realistisch mogelijk uit te laten zien. Merk op dat dit geen realtime ray tracing vereist; uw huidige GPU kan waarschijnlijk ook ray tracing aan.
Afhankelijk van hoe zwaar de scène is die u probeert weer te geven, kan het enkele dagen duren om slechts enkele seconden driedimensionale beelden weer te geven. In gaming moeten GPU's onderweg scènes weergeven. De primaire vereiste hiervoor is hardware die dat in realtime kan doen.
Ray-tracing vereist natuurlijk veel meer verwerking dan rastering nodig heeft en is dus een GPU-intensieve taak. Het gebruik van ray tracing voor elk deel van een virtuele scène is de ideale manier om het meest realistisch ogende beeld te krijgen. Het wordt echter vaak alleen gebruikt voor geselecteerde delen van een scène. De GPU verwerkt de rest van de scène door rastering.
Dit brengt ons bij de aanpak van Nvidia met de nieuwste serie GPU's, en specifiek wat ze met RTX doen.
Hoe werkt Nvidia's RTX GPU?
Nvidia's nieuwste generatie GPU's, ook wel Turing genoemd, is een duidelijke verbetering op papier. Nvidia produceert deze met een nieuw, kleiner proces van 12 nanometer. Ze beweren ook 50% krachtiger te zijn en 10 keer zo snel als de vorige generatie. Deze cijfers betekenen echter niet veel.
Wat belangrijk is, is hoe Nvidia de basisstructuur van de GPU heeft gewijzigd.
Deze nieuwe GPU's dragen de gebruikelijke CUDA-kernen die Nvidia de vorige generaties heeft gebruikt. Bovendien worden ze geleverd met speciale "Tensor" -kernen, voor machine learning, en "RT" -kernen voor, nou ja, u raadt het al, ray tracing. Kortom, Nvidia heeft deze GPU's gebaseerd op een nieuwe architectuur die slimmer is en hardware heeft die specifiek is gewijd aan ray tracing, wat een primeur is.
Dit alles wordt in combinatie gebruikt om ray tracing te versnellen en het in realtime te laten werken.
Om efficiënt gebruik te maken van deze nieuwe hardware, heeft Nvidia een heleboel software die daarbij past. Nvidia OptiX is er een die helpt om het beste uit de ray-traceermogelijkheden van de hardware te halen. Het heeft ook een "AI-versnelde denoiser". Zoals u weet, is ray tracing afhankelijk van het gebruik van licht om te bepalen hoe een virtueel beeld eruit ziet.
Hierdoor is er zeker wat ruis in gebieden met weinig tot geen licht. De ontkenner helpt daar vanaf. Nvidia werkt ook aan het toevoegen van ondersteuning voor ray tracing aan de Vulkan API Wat zijn Vulkan Run Time Libraries in Windows? Wat zijn Vulkan Run Time Libraries in Windows? De Vulkan Run Time Libraries op je pc zien en je afvragen wat ter wereld ze zijn? Hier is alles wat u moet weten over Vulkan. Lees verder .
Nvidia staat hier ook niet alleen in. Je kent misschien Microsoft DirectX, een vereiste om veel games op Windows te kunnen spelen (hoe je DirectX kunt installeren en upgraden Hoe DirectX op je pc te downloaden, installeren en updaten Hoe je DirectX op je pc kunt downloaden, installeren en updaten Benieuwd waarom DirectX op uw Windows 10-systeem of hoe u dit kunt bijwerken? We leggen u uit wat u moet weten. Lees meer). Microsoft heeft nu een uitbreiding van de nieuwste versie aangekondigd, genaamd DirectX Ray Tracing (DXR). Dit heeft als doel software-ondersteuning te bieden voor ontwikkelaars om hun spel aan te passen om het maximale voordeel uit Nvidia's RTX te halen.
RTX zal de nieuwe hardwaremacht en ray tracing-mogelijkheden samen met de oude betrouwbare rasterisatie en andere gerelateerde processen gebruiken om een game-ervaring te bieden die er realistischer uitziet dan ooit.
Traceert Ray het antwoord op grafische afbeeldingen van de volgende generatie?
Nou ja, niet helemaal. Ray-tracering is nog niet eerder gebruikt in een dagelijks consumentenscenario. Daarom zal het enige tijd duren voordat de consumentenindustrie deze technologie aanpast. Ontwikkelaars zijn al begonnen met het integreren van deze technologie in hun games. Slechts een handvol games ondersteunt dit op het moment van schrijven.
Dus als u erover denkt om uw GPU te upgraden, is het misschien een betere optie om een tijdje te wachten om te zien hoe de technologie vordert. In elk geval is ray tracing waarschijnlijk de toekomst van gaming. Het kan worden via RTX, of via een andere equivalente technologie die ergens in de toekomst is uitgebracht.
De tijd zal het leren. Bekijk ondertussen deze handige uitsplitsing van de verschillen tussen tv's, gamingmonitors en Nvidia's BFGD-schermen Nvidia BFGD versus Gaming Monitor versus TV: de verschillen uitgelegd Nvidia BFGD versus Gaming Monitor versus TV: de verschillen uitgelegd Nvidia aangekondigd het Big Format Gaming Display (BFGD). Is dit nieuwe type tv eigenlijk een innovatie of gewoon een marketinggimmick? Lees verder .
