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NVIDIA“恶补”显卡这门课

05-10 IT文章

凭借AI人工智能,这家显卡公司的股价在过去的三年飙涨至少10倍,并在2018年10月创下股价历史最高点——每股289.36美元,市值一度超过IBM和麦当劳。

然而高潮过后,滑铁卢式的股价大跌让NVIDIA不得不面对现实,显卡始终是其主要收入来源,AI也并不能让其摆脱“显卡公司”的标签。

随着AI、挖矿、数字货币热潮的褪去,NVIDIA也“冷静”下来,AI是未来,这固然重要,但是显卡在NVIDIA“心”中的地位依旧不可撼动,全球第一显卡厂商NVIDIA开启了显卡在游戏领域的新一轮布局。

NVIDIA“恶补”显卡这门课

老黄的未来 光线追踪技术深度解析

2018年8月,新一代Turing图灵架构显卡在德国科隆游戏展前首次亮相,老黄(NVIDIA创始人兼CEO黄仁勋)手中拿起了他的全新“核弹”——RTX 2080Ti。

图灵架构桌面级显卡全家福

图灵架构桌面级显卡全家福

随后的日子里,NVIDIA陆续推出了搭载图灵架构的RTX 2080/2080Ti、RTX 2070、RTX 2060、GTX 1660/1660Ti、GTX 1650桌面级显卡,以及RTX 2080、RTX 2070、RTX 2060、GTX 1660Ti、GTX 1650移动端显卡。

提起新一代图灵架构显卡,就不得不提老黄的“光追大计”。自首次提出后,“光线追踪”便成为了显卡和游戏行业的高频词汇,“光追是未来”似乎已经成为了一个肯定的结论。

什么是光线追踪?目前网上对于它的相关解释已经非常多了,从实际游戏角度来说光线追踪是一种能够有效改善/提升游戏画面品质的技术,能够为游戏玩家提供更加真实的光影效果,沉浸感更强,其直观效果有点类似HDR技术,而光线追踪与HDR的结合也将成为未来游戏硬件的最优解决方案之一。

NVIDIA“恶补”显卡这门课

为了让现阶段用户更好享受光线追踪带来的游戏增益,NVIDIA同时推出了两项核心技术RT Core和DLSS,RT Core简单来说是NVIDIA专为光线追踪打造的一个处理核心,其可以让游戏画面发生质的改变,但对硬件性能要求很高;而DLSS是在硬件性能无法达到要求时提供的AI算法优化,通过Tensor Core(张量计算核心,针对AI深度学习)提升游戏性能,二者互补。

RT Core:专为光线追踪计算服务

NVIDIA方面表示,此前不支持光线追踪时,显卡是不需要提供与光线追踪相关的BVH(Bounding Volume Hierarchy)算法的,因此以前光线追踪方面相关的算法都是通过CUDA核心来实现的;而如今,光线追踪的加持会让这部分算法量级显著增加,成为显卡核心中的重点之一,NVIDIA为此专门设计了RT CORE来完成这项工作。

在游戏的3D世界中,每一个物体都是由三角形组成的(3D世界中,三角形是最基本的图形),RT Core要去计算光线和三角形的交汇点,并判断光线如何反射。同时,在自然界中光线数量是无数条的,而计算机不可能完全模拟现实世界的光影,但它却会尽可能模拟更多的光线,只有当光线数量足够多的时候,最后输出的游戏画面才会越平滑,噪点也会越少。此外,这其中还会融入很多AI降噪技术以实现更接近现实世界的光影。

每个游戏光线追踪的应用效果都不同 

值得一提的是,光线追踪在不同游戏中的应用效果是不一样的,“我们现在其实是一个混合渲染”,NVIDIA方面强调,“有部分场景应用了光线追踪反射(高级反射和普通反射,其中高级反射会反射很多次,需要更大的计算力)、阴影的效果,但是有些地方还是用以前传统的光栅化方式,拥有很多不同的模式。我们追求的是画面显示效果和最终性能的平衡,在不同游戏中游戏开发商也可以选择加入不同光线追踪的效果,每一个游戏都不太一样。”

NVIDIA“恶补”显卡这门课

不同光线追踪效果的应用往往影响游戏对于显卡性能的要求,目前NVIDIA提供的主要光线追踪效果包括全局光照、反射、阴影、环境光遮蔽等,其中全局光照能够把整个游戏场景渲染得更逼真,也是对显卡性能要求是最高的光线追踪效果。

已经上市的几款支持光线追踪的游戏中,《地铁:离去》采用的便是全局光照,这是目前光影效果营造比较好的游戏之一,但是对于硬件性能要求也极高。“GTX显卡基本运行不了,GTX 1080Ti只有16帧,而RTX 2060则可以跑到30帧以上,可以运行”,NVIDIA产品经理解释道。

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