Ray Tracing: como desempenho reduzido, sem implementação em placas de vídeo de hardware

Tra√ßado de raios uma GDC tornar-se o principal t√≥pico de an√°lise e discuss√£o, com an√ļncios, entre outros, da integra√ß√£o ao Unreal e ao Unity Engine. A implementa√ß√£o de NVIDIA baseado em Rastreamento de raio do Microsoft DirectX dentro DX 12, as bibliotecas gr√°ficas que aumentaram a possibilidade de os desenvolvedores terem controle sobre o hardware e o pipeline de renderiza√ß√£o. O DXR, em particular, introduziu uma nova carga de trabalho, implementando a chamada Hierarquia de Volume Limite, um algoritmo que avalia as interse√ß√Ķes entre raios de luz e tri√Ęngulos para gerenciar o rastreamento da luz, essencial para a aplica√ß√£o da t√©cnica de rastreamento de raios.

Portanto, a Microsoft (mas lembre-se de que o Ray Tracing também está disponível na API Vulkan), e não a NVIDIA, para ditar o ritmo das novas técnicas de renderização, e o ray tracing definitivamente estará por trás dos gráficos tridimensionais dos jogos e aplicativos digitais do futuro, tornar-se um ponto de referência como hoje são sombreadores de pixel e vértice. A NVIDIA provavelmente chegou cedo demais, apresentando sofrimento GeForce RTX baseado em arquitetura Turing, quando os jogos ainda não implementam bem o Ray Tracing. Por esse motivo, é chamado a explicar bem aos usuários quais são as vantagens, em termos de qualidade e desempenho, permitidas pela nova arquitetura que estreou com o GeForce RTX 2080.

O traçado de raios será usado de maneira cada vez mais difundida pelos desenvolvedores de videogames, e isso exigirá hardware adequado nos próximos meses / anos. Considere, deste ponto de vista, como a Epic Games e o Unity também anunciaram à GDC que integrarão ferramentas para gerenciar o Ray Tracing em seus respectivos mecanismos gráficos, hoje os pontos de referência respectivamente para aplicativos de desktop e móveis.

A NVIDIA mostrou um slide com uma compara√ß√£o entre o uso que √© feito do hardware para processar um quadro, diferenciando entre tr√™s casos. Primeiro, observe como Pascal leva muito mais tempo de Turing para processar o quadro no Ray Tracing, enquanto Turing leva menos tempo ao usar RT Coreou a parte da GPU que corresponde aoimplementa√ß√£o de hardware de rastreamento de raio. Se voc√™ n√£o usar o RT Core, ocupar√° um certo n√ļmero de INT32 CoreEm vez disso, eles podem ser deixados para outros c√°lculos se o tra√ßado de raios for implementado pelo RT Core.

Ray Tracing NVIDIA Frametime

Para NVIDIA espec√≠fica, isso se aplica apenas a Metro Exodus, Porque outros jogos usam o hardware de uma maneira diferente. O Metro Exodus usa para processar o RT Core ‚ÄėIlumina√ß√£o global el ‚Äėoclus√£o ambiental. Battlefield V em vez disso, ele fez um uso completamente diferente do Ray Tracing (com melhores resultados para o usu√°rio, em nossa opini√£o), porque se concentrou em reflex√Ķes. Olhando para o pr√≥ximo slide, voc√™ entende como a implementa√ß√£o. As partes vermelhas, de fato, correspondem √†s partes da tela que podem gerar reflex√Ķes: o desenvolvedor do jogo, neste caso, pode decidir a quantidade de √°reas que geram reflex√Ķes de acordo com os recursos de c√°lculo √† sua disposi√ß√£o.

Ray Tracing NVIDIA Frametime

A Microsoft coloca o Ray Tracing disponível para todas as arquiteturas além da disponibilidade de implementação de hardware, como já visto. Então, teoricamente, isso também pode ser obtido com um GeForce GTX até 1060: Para raciocinar o que fizemos antes, para o traçado de raios nesses casos calculado pelo INT32 Core, o que prejudica muito o desempenho.

Tempo de quadro de rastreamento de NVIDIA Ray

Ainda diferente √© a implementa√ß√£o do Ray Tracing no Sombra do incursor do t√ļmulo, porque afeta o sombras. Nesse caso, o desenvolvedor pode alterar o n√ļmero de fontes de luz que levam √† proje√ß√£o das sombras para obter sombras mais ou menos detalhadas. A performance muda em fun√ß√£o da composi√ß√£o da cena e a diferen√ßa de desempenho entre a arquitetura com o cart√£o Turing e o cart√£o com a arquitetura Pascal pode divergir de maneira consistente. Quanto mais elementos desencadearem efeitos no Ray Tracing, mais essa diferen√ßa aumenta em favor das cartas de Turing.

Tempo de quadro de rastreamento de NVIDIA Ray

O verdadeiro Ray Tracing, por outro lado, funciona de maneira ainda mais completa do que a implementa√ß√£o feita, por exemplo, no Battlefield V. Nesse √ļltimo caso, ele simula o comportamento do feixe de luz do olho at√© ‚Äė objeto, mas em outras implementa√ß√Ķes, como a demonstra√ß√£o t√©cnica Cora√ß√£o at√īmico, √© uma quest√£o de calcular o raio mesmo ap√≥s o primeiro ressalto da luz, portanto, do objeto para um segundo objeto, ap√≥s a passagem do olho para o primeiro objeto. Esse tipo de organiza√ß√£o do Ray Tracing √© um uso ainda mais consistente do RT Core.

Tempo de quadro de rastreamento de NVIDIA Ray

Tempo de quadro de rastreamento de NVIDIA Ray

Tamb√©m foi explicado como o Ray Tracing ajuda na elabora√ß√£o de oclus√£o ambiental. √Č uma diferen√ßa importante em rela√ß√£o aos casos anteriores, porque a Hierarquia do volume delimitador √© aplicada aqui apenas em √°reas muito detalhadas da tela do jogo ou na proximidade das √°reas de contato (a oclus√£o ambiental afetada exclusiva) entre dois pol√≠gonos diferentes.

Tempo de quadro de rastreamento de NVIDIA Ray

Al√©m do Atomic Heart, a NVIDIA lan√ßou duas demo da tecnologia Ray Tracing, Justi√ßa e Reflex√Ķes. Detalhes sobre a nova demonstra√ß√£o da NVIDIA est√£o localizados aqui.

Nossa análise técnica sobre o Ray Tracing pode ser encontrada aqui e aqui.