» » Вы здесь

Что такое технология Nvidia RTX в видеокартах?

Шаг за шагом навстречу к новым технологиям
Nvidia RTX - что такое технология троссировки лучей?

Видеокарты с троссировкой лучей RTX, разработаны не так давно, и все еще немного сложно достать игры с поддержкой данной технологии. Так что теперь, когда некоторые игры выходят с блестящими вариантами RTX, мы собираемся взглянуть на производительность и спросить, для чего на самом деле используется RTX!

Видеть мир сквозь лучевые очки...

С технической точки зрения, я был взволнован, когда NVIDIA объявила, что в их новом поколении графических процессоров будет нечто, называемое RTX, и что это будет первый набор графических карт, способных в реальном времени отслеживать лучи в играх. Трассировка лучей сама по себе не является новой концепцией, когда вы большой любитель кино, поскольку именно так реалистично моделировался реалистичный свет в компьютерной анимации.

Не вдаваясь в подробности, весь смысл трассировки лучей позволяет вам увидеть, как источники света реально взаимодействуют в окружающей среде. Как следует из названия, вы следуете (отслеживаете) путь лучей света и вычисляете, как они взаимодействуют с окружающей средой. Это вычисление - огромное количество математики, основанной на отражении, преломлении и поглощении света на различных поверхностях и материалах, так что оно хорошо поддается компьютерным вычислениям.

Однако, если вы попытаетесь обернуть голову тем, сколько отдельных лучей света исходит от нашего солнца и взаимодействует с окружающим вас миром, мы бы целую вечность работали над одним изображением. Так что, в симуляциях мы делаем все наоборот. Вместо того, чтобы пытаться вычислить почти бесконечную частоту освещения от солнца, мы начинаем с позиции, с которой мы видим окружение, и работаем назад по пути света, отбрасывая все, что мы не можем видеть.

Для фильма этот все еще сложный расчет выполняется в точке, где вы помещаете свою виртуальную камеру в окружающую среду. Для игр, хотя это в основном одна и та же техника, положение камеры и видимое окружение постоянно меняется, когда игрок перемещается по окружающей среде.

В этом выпуске много внимания уделяется тому, что в анимационном фильме/компьютерной графике вы обычно используете сотни или даже тысячи лучей света; с помощью RTX, теоретически, разработчики могут использовать детскую версию техники в игре, принимая во внимание поле зрения и разрешение, в котором вы играете.

RTX ON: освещая ваш мир

Итак, я расскажу о том, почему NVIDIA делает это сейчас, в следующем разделе, нам нужно взглянуть на то, как это работает с текущим оборудованием. Когда впервые были объявлены новые карты NVIDIA для массового использования с RTX, ребята из Unreal Engine продемонстрировали потенциал этой технологии (вместе с платформой Microsoft DXR для Windows):

Однако здесь важно то, что это снято как фильм, а не как игра. Это похоже на просмотр кат-сцены в игре, а не на игру в окружении. Это позволило им создать действительно красивую картинку, которая, хотя и показывает, как используется метод трассировки лучей, не дает никаких указаний на игровую производительность.

NVIDIA, как ни странно, тоже не хотела говорить о частоте кадров, предпочитая сосредоточиться на реалистичности показанного. Мало что было сказано о том, сможем ли мы играть в игры больше, чем в слайд-шоу с полностью включенными методами.

Истина где-то посередине.

Карты RTX демонстрируют скромное улучшение в традиционном игровом рендеринге по сравнению с картами 10-й серии, но это не тот скачок, который соизмерим с скачком цен. Главным пунктом продажи считается трассировка лучей, и если вы отслеживали, сколько раз я упоминал, что это очень интенсивная задача, вы, вероятно, не удивитесь результатам:

10-я серия Nvidia против RTX

Итак, если мы рассмотрим лучшее из 10-й серии в GTX 1080 Ti, сейчас они продают в розницу за 700-800 долларов стандартные модели - или если вы собираетесь купить что-то немного мясистое, как у AORUS. (То есть, это те цены, если вы можете их достать, поскольку люди скупают их как сумасшедшие с момента выпуска RTX.) Флагманская карта RTX 2080 Ti, подобная этой модели ZOTAC Gaming, обойдется вам в очистку кошелька на 90 тысяч рублей. Это не так плохо, правда? Я имею в виду, что если мы увеличим производительность примерно на 52%, то все будет хорошо...

К сожалению, для NVIDIA (ну, скорее, для нас, потребителей) фактическая частота кадров при стандартном рендеринге игр приближается к 20-25% улучшению. Что все еще довольно хорошо, но это не очень приемлемо по сравнению с ростом цен.

Итак, со всей этой дополнительной мощью рендеринга, это будет означать, что мы получим потрясающую трассировку лучей? Опять же, к сожалению, нет, поскольку эта технология основана на новом типе ядра, который отличается от настройки ядра CUDA, используемой в картах 10-й серии. В результате очень немногие из доступных в настоящее время игр получают какие-либо преимущества от новой технологии.

Существует множество видеороликов, показывающих частоту кадров в играх с RTX, теперь, когда Microsoft выпустила свою платформу DXR после бесчисленных задержек, а NVIDIA исправила их BSOD…. также представитель NVIDIA ответил на сообщения о картах, буквально поджигающих себя, следующим образом:

 
  • Ограниченные тестовые выпуски с ранних плат вызвали проблемы, с которыми сталкивались некоторые клиенты с RTX 2080 Ti Founders Edition. Мы готовы помочь любым клиентам, которые испытывают проблемы. Посетите сайт www.nvidia.com/support, чтобы пообщаться в чате с командой технической поддержки NVIDIA (или отправить нам электронное письмо), и мы позаботимся об этом.

Во всяком случае, с частотой кадров. Здесь есть кое-что действительно отличное от Hardware Unboxed по производительности в одиночной игре Battlefield V, и у WccftechTV было несколько хороших результатов.

Хотя ожидание этого блестящего момента было низким, я не думаю, что люди ожидали всего 50-70 кадров в секунду при 1080p с RTX 2080 Ti (с RTX на ультра или низком уровне). И если вы хотите играть в более высоком разрешении... не беспокойтесь. Если вы купили одну из младших карт RTX, желая улучшить опыт традиционных игр по сравнению с 10-й серией, и вы думаете о том, чтобы попробовать эту технологию... вы действительно можете подождать до следующего поколения. RTX 2080 изо всех сил пытается достичь даже 60 ФПС в режиме низкого RTX при 1080p, и вы даже не можете достичь 50 кадров в секунду с RTX 2070.

Не для геймеров, но лучше для кинематографистов

Я знаю, что это очень мрачный заголовок. Но для этого есть несколько причин:

Во-первых, как я уже упоминал ранее, есть веская причина, по которой анимация фильма может занять много времени при рендеринге такого уровня детализации. В течение долгого времени, хотя множество студий и программного обеспечения могут обрабатывать трассировку лучей, не было хорошего способа показать подобные вещи для фильма в режиме реального времени.

Autodesk уже много лет рассказывает об их работе в рамках своей системы, начиная с основ, и теперь они углубляются в работу с новой архитектурой и узнают, как она позволяет им реально улучшить производительность рендеринга(на английском языке, рекомендую включить переводчик):

Spidey никогда не выглядела лучше! Тем не менее, смотрите, как окружение рендерится каждый раз, когда они перемещают камеру в демоверсии. Это не совсем гладко, что - когда вы думаете о деталях в костюме и о том, как эти отражения и тени взаимодействуют с ним - я не очень удивлен.

Но я думаю, что в этом и заключается разрыв с RTX прямо сейчас: в аппаратном обеспечении явно есть потенциал, но его трудно продать, когда нет большого скачка в традиционной производительности в играх, и когда, честно говоря, наблюдается абсолютное снижение производительности с RTX включен. Я сомневаюсь, что это будет на какое-то время мейнстримом, просто потому, что геймеры настолько привыкли поднимать счетчик FPS вверх, что не собираются сейчас сильно снижать производительность ради более приятных теней и отражений прямо сейчас.

Это еще не конец света. С технической точки зрения одно из лучших преимуществ в том, что со временем можно вносить улучшения. Когда Toy Story был создан еще в 1995 году, им потребовалось около 4 часов для рендеринга каждого кадра. Когда дело дошло до переиздания 15 лет спустя, эти кадры занимали в среднем 2-4 минуты. Итак, хорошее улучшение; но имейте в виду, что у Pixar есть огромная ферма рендеров, и у вас есть одна карта. Учитывая все обстоятельства, я не удивлен, что некоторые из них поджигают себя.

Вывод

Итак, что здесь на вынос? Это хороший «первый ход», но, безусловно, есть место для улучшения. И хотя я действительно хотел получить в свои руки 1080 Ti, как только я сэкономил деньги на одном, я (как и многие другие), вероятно, собираюсь подождать несколько поколений, прежде чем прыгнуть в эту суперреалистично выглядящую лужу RTX.

Тем не менее, что вы думаете? Вы думаете о покупке, вы уже купили, или вы похожи на меня, и вы держитесь за следующее поколение (или два)?

Можете задать вопрос в коментариях если что-то хотите дополнить или узнать: