Phenquestions
Шта је праћење зрака?
У аспекту рачунарске графике, Раи Трацинг је техника приказивања која симулира физичке карактеристике светла које у игре доносе реалистично осветљење, сенке и ефекте. Имитира како се светлосни зрак одбија од предмета од задате тачке, илуструјући одраз светлости са сваке површине. Читав поступак заузврат побољшава квалитет слике, пружајући гледаоцима уживљавајуће искуство. Техника се дуго користи у 3Д филмовима и на крају се нашла у рачунарским играма високог нивоа које пружају визуелне ефекте филмског квалитета. Раи Трацинг је променио игру у свету игара и пожељна је техника приказивања од растеризације, која има ограничења у приказивању правих боја предмета.
Трагање зрака у Нвидијиним графичким процесорима
Као водећи произвођач графичких картица, Нвидиа је увек храбро експериментисала са новим начинима за побољшање визуелног квалитета својих производа. Почевши од септембра 2018. године, Нвидиа је издавала графичке картице са Раи Трацинг функцијама. Нвидијина Туринг архитектура је први ГПУ дизајн са наменским хардвером или РТ језгра за обраду праћења зрака у реалном времену.
Шта су РТ језгра?
Трагање зрака је обично резервисано за апликације које нису у стварном времену, јер је рачунарско време потребно за обраду операције тражења зрака много дуже од осталих визуелних ефеката. Нвидиа је направила пробој интегришући хардвер у своје архитектонске дизајне са једином сврхом рачунарског праћења зрака у стварном времену. Овај додатни хардвер, познат као РТ језгра, инаугурисан је у Нвидијине РТКС графичке картице засноване на Турингу. Ово је уједно и прва потрошачка графичка картица на свету са подршком за праћење зрака на хардверском нивоу
РТ-језгре израчунавају боје пиксела док зрак светлости путује од једне до друге тачке. Процес постаје сложенији када постоји мноштво извора светлости. Штавише, неколико процеса који су укључени у трагање зрака као што су ливење зрака, праћење путање, БВХ (Боундинг Волуме Хиерарцхи) и Деноисинг Филтеринг чине га рачунски интензивном техником. БВХ је део рачунања праћења зрака који одузима највише времена, а РТ-језгра убрзавају БВХ прелазак за тражење зрака у стварном времену. Поред РТ-Цорес-а, у Нвидијиним графичким процесорима постоји још један скуп хардвера који игра улогу у обезбеђивању праћења зрака у реалном времену. Тенсор Цорес, дизајнирани за убрзање вештачке интелигенције, такође помажу у одмагљивању у реалном времену и убрзавају ливење зрака.
Графичке картице Нвидиа са подршком за праћење зрака
Нвидиа картице са РТ Цорес великим су скоком за светски познатог произвођача графичких картица. Ово се, међутим, заснива на хардверу, а претходна издања графичких картица немају такве карактеристике. С обзиром да праћење зрака има велику привлачност за потрошаче, Нвидиа је такође ставила ову функцију на располагање старијим графичким картицама. Будући да старије архитектуре не укључују РТ језгра у своје дизајне, Нвидиа је омогућила приказивање праћења зрака помоћу управљачких програма спремних за игру.
Графичке картице Нвидиа са хардверским праћењем зрака
Прва генерација РТ-језгара представљена је у Нвидијиној серији РТКС 20. РТКС 2080 је био први у серији РТКС 20 који је приказао Тјурингову архитектуру. Затим су уследили РТКС 2080 Ти, РТКС 2070 и РТКС 2060. У понуди је и Титан РТКС.
У септембру 2020. године, Нвидиа је представила Туринговог наследника, Ампере, који има другу генерацију РТ језгара. Ампере нуди огромне надоградње РТ-Цоре и Тенсор Цорес-а, повећавајући стопу РТ-Цоре-а на 58 РТ-ТФЛОПС.7 пута већи од Туринг-овог, пружајући много брже приказивање трагова зрака и побољшавајући квалитет слике. Исто тако, Ампере има више од двоструко веће Тенсор језгре од Туринга са 238 Тенсор-ТФЛОПС. Ампере је у основи РТКС-ове друге генерације ГПУ-а; серија РТКС 30 укључује класе Титан РТКС 3090, РТКС 3080, РТКС 3070 и најновије издање РТКС 3060.
Графичке картице Нвидиа са праћењем зрака на нивоу софтвера
Нвидиа је направила још један пробој омогућивши тражење зрака на одабраним графичким картицама без наменских РТ језгара. Ово је добра вест за играче који користе старије моделе који још увек не размишљају о надоградњи графичких картица, али желе да искусе визуелне предности технике тражења зрака. ГеФорце ГТКС 1060 6 ГБ и више графичке картице сада могу уживати у могућностима тражења зрака путем ДирецтКс Раитрацинг (ДКСР). Испод је листа Нвидијиних картица које имају могућност праћења зрака путем ДКСР-а:
- ГеФорце ГТКС 1660 Ти
- ГеФорце ГТКС 1660
- Нвидиа Титан Ксп (2017)
- Нвидиа Титан Кс (2016)
- ГеФорце ГТКС 1080 Ти
- ГеФорце ГТКС 1080
- ГеФорце ГТКС 1070 Ти
- ГеФорце ГТКС 1070
- ГеФорце ГТКС 1060 6ГБ
Због недостатка наменског хардвера за праћење зрака, ГТКС картице могу понудити само основне ефекте праћења зрака. Схадер језгра обрађују прорачуне праћења зрака, а ово додатно оптерећење језгара схадер-а ће утицати на перформансе ГПУ-а. Ипак, са могућностима тражења зрака, играчи могу доживети привлачније визуелно искуство.
Будућност тражења зрака у Нвидији
Перформансе Ампереа су већ више него задовољавајуће након удвостручавања Турингових брзина обраде. Међутим, иако је још увек свеж из рерне, већ постоје гласине о његовом наследнику, Ловелацеу. Можемо очекивати нови развој у прорачунима праћења зрака у овој новој ГПУ архитектури. Слично томе, нова генерација РТКС графичких картица је већ у изради. Будућност тражења зрака изгледа сјајно док Нвидиа наставља да развија ГПУ архитектуре које би утажиле глад потрошача за бољим играчким искуством.
