Dodatkowe funkcje w kartach graficznych NVIDIA GeForce. Czym jest ray tracing, DLSS, Reflex, Ansel i Highlights

Ray tracing w praktyce, czyli mocny atut NVIDIA GeForce RTX

Grafika komputerowa całymi dekadami polegała na rasteryzacji, chociaż już wcześniej istniały bardziej zaawansowane techniki renderingu, będące niestety daleko poza możliwościami cywilnych układów. NVIDIA w architekturze Turing i później Ampere postanowiła to zmienić - zastosowała specjalny silnik graficzny Optix, pozwalający na konsolidację ray tracingu z rasteryzacją, będące optymalnym rozwiązaniem z wydajnościowego punktu widzenia. Mechanizm działania przy właściwej implementacji znacznie poprawia widowiskowość sceny poprzez zmianę sposobu generowania światła i/lub odbić, mających niebagatelny wpływ na jakość oprawy wizualnej. Dokonała się zatem istotna zmiana jakościowa. Chociaż ray tracing to niemłoda metoda generowania obrazu, dotychczas brakowało kartom graficznym mocy obliczeniowej, żeby sprostać takiemu zadaniu w czasie rzeczywistym. Tutaj naprawdę jest co liczyć, nawet z uwzględnieniem uproszczonego modelu interakcji z otoczeniem - żeby lepiej zrozumieć jakie efekty przynosi ray tracing, warto obejrzeć poniższy materiał wideo:

Pomimo, iż algorytm analizuje tylko te źródła, które bezpośrednio trafiają do obserwatora, wymaga to potężnej mocy obliczeniowej. W przypadku obrazów statycznych nie stanowiło to większego problemu, ale renderowanie w czasie rzeczywistszym jest z oczywistych względów znacznie bardziej zasobożerne. Teoretycznie ray tracing obsługiwać powinny niemalże wszystkie układy graficzne, ponieważ jest zbiorem bibliotek dostępnych w Vulkanie oraz nowszych kompilacjach systemu Windows 10, niemniej w praktyce potrzebna jest dodatkowa akceleracja. Jak bardzo wymagający sprzętowo jest ray tracing, najlepiej pokazują poniższe wykresy. Dlatego dedykowane ray tracingowi rdzenie RT, obecne w kartach graficznych GeForce RTX posiadają dwie wyspecjalizowane jednostki przyspieszające (m.in. testowanie przecięć promieni / trójkątów) współpracujące z zaawansowanym filtrowaniem odszumiania oraz kompatybilnymi interfejsami API, odciążając jednostki cieniujące zajęte pozostałymi operacjami. 

Watch Dogs Legion - Temple

Skalowanie wydajności z Ray Tracingiem

klatki na sekundę (więcej = lepiej)

 

12

24

36

48

60

72

84

96

 

KFA2 GeForce RTX 3080
1920x1080, Ustawienia Ultra
Ray Tracing OFF

89.3

 

86.0

 

 

KFA2 GeForce RTX 3080
1920x1080, Ustawienia Ultra
Ray Tracing Medium

74.2

 

71.0

 

 

KFA2 GeForce RTX 3080
1920x1080, Ustawienia Ultra
Ray Tracing High

72.0

 

69.0

 

 

KFA2 GeForce RTX 3080
1920x1080, Ustawienia Ultra
Ray Tracing Ultra

71.2

 

68.0

 

 

Watch Dogs Legion - Temple

Skalowanie wydajności z Ray Tracingiem

klatki na sekundę (więcej = lepiej)

 

10

20

30

40

50

60

70

80

 

KFA2 GeForce RTX 3080
2560x1440, Ustawienia Ultra
Ray Tracing OFF

74.2

 

69.0

 

 

KFA2 GeForce RTX 3080
2560x1440, Ustawienia Ultra
Ray Tracing Medium

59.4

 

56.0

 

 

KFA2 GeForce RTX 3080
2560x1440, Ustawienia Ultra
Ray Tracing High

57.9

 

53.0

 

 

KFA2 GeForce RTX 3080
2560x1440, Ustawienia Ultra
Ray Tracing Ultra

57.0

 

52.0

 

 

Watch Dogs Legion - Temple

Skalowanie wydajności z Ray Tracingiem

klatki na sekundę (więcej = lepiej)

 

8

16

24

32

40

48

56

64

 

KFA2 GeForce RTX 3080
3840x2160, Ustawienia V. High
Ray Tracing OFF

56.7

 

51.0

 

 

KFA2 GeForce RTX 3080
3840x2160, Ustawienia V. High
Ray Tracing Medium

42.5

 

38.0

 

 

KFA2 GeForce RTX 3080
3840x2160, Ustawienia V. High
Ray Tracing High

41.2

 

36.0

 

 

KFA2 GeForce RTX 3080
3840x2160, Ustawienia V. High
Ray Tracing Ultra

39.6

 

34.0

 

 

W architekturze Ampere wprowadzono rdzenie RT drugiej generacji, posiadające sprzętowo akcelerowaną funkcję BVH (Bounding Volume Hierarchy) - strukturę do przechowywania i szybkiego wykonywania zapytań dotyczących obiektów w przestrzeni trójwymiarowej. Nowa wersja rdzeni RT zastosowana w architekturze Ampere może również obliczać dokładny punkt zderzenia się promienia z powierzchnią, aby natychmiast oszacować jego dalszą trasę. Dodatkowo, rdzenie RT Ampere przyspieszają inne obliczenia powiązane z efektami graficznymi np. rozmycie ruchu. Żeby to osiągnąć wprowadzono dodatkowy element - blok logiczny - interpolujący pozycje trójkątów z jednostką ich przecięcia. Efekty włączenia ray tracingu są natomiast bardzo różne, zależnie do poziomu implementacji, jednak w Cyberpunk 2077, Watch Dogs: Legion, Control, Metro: Exodus, Minecraft RTX, Wolfenstein: Youngblood czy Quake II RTX naprawdę robią różnicę w odbiorze, co widać chociażby na poniższych screenach. 

Cyberpunk 2077 - Ray traicng ON vs OFF (Odbicia)

Cyberpunk 2077 - Ray traicng ON vs OFF (Odbicia)

• « pierwsza
• ‹ poprzednia
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• następna ›
• ostatnia »