英伟达前几天发布了新的专业显卡Quadro RTX 系列,已经可在以单张卡实现光线追踪,并且也放了相应的光线追踪技术的演示视频。这也是人类首次在单张量产显卡上实现可用的光线追踪技术,关于光线追踪在计算机图形学中的意义和重要性可以参考知乎的问题:什么是实时光线追踪技术?它可能出现在当前的次世代主机上吗?
实时光线追踪带来的效果可以用令人震惊来形容在今天,英伟达更是发布了新的游戏显卡RTX 2000 GPU 系列,也支持实时的光线追踪技术。
于是我看到了无数标题极度抓人眼球的文章,例如:
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先不论这些标题是否完全准确(例如性能提升六倍那个,怎么可能。。。。。。),我相信相当大量的读者看到这样的标题都会相当激动,都会以为光线追踪技术将很快的来到我们普通玩家和用户身边了,可能过不了三五年,我们就都能用上这样的技术了。
事实上不是这样的。
我们先看看英伟达这次公布的 RTX 2000 系列的阵容,会发现最低的也是 RTX 2070 。
那么 2060 和 2050 和以下呢?
英伟达很明确的回复了:“没有光线追踪”,也就意味着可能还是属于 GTX 系列而不是 RTX 系列。当然我也不相信会完全不支持光线追踪技术,只是其对于光线追踪的支持很有可能不会有 GTX 1070 到 RTX 2070 这样大的进步。
也就是说,就算是本代 2000 系的游戏显卡,也分为支持得比较好的高端 RTX 显卡和不能用上 RTX 头衔的“甜点卡”和偏中低性能的显卡。我们都知道,就算是在 PC Master 中,使用60、50结尾的这种“甜点卡”的人数也是要超过使用高端显卡的人数的。
这也就意味着将来大部分售出的 2000 系的显卡都不会对光线追踪有那么好的支持,英伟达本身并没有在本代的显卡产品上全力支持光线追踪技术,而更是倾向于将其作为高端卡的一个买点来宣传。
前面的一个标题也提到了六倍的提升,这个六倍的提升事实上不是指显卡性能整体会有六倍的提升,而是指 2000 的这几张 RTX 显卡,对比 1000 系的几张高端卡的光线追踪性能有了六倍的提高,其中 AI 还帮了很大的忙。看起来光线追踪技术有六倍的提升还是相当高的,可是现在单张卡的光线追踪能力仍然非常低,不能带来明显的大突破。举例来说就是,原本的显卡能做到0.1,现在的显卡可以做到0.6了,这确实是相当大的进步,可是体现在视觉效果上就远没有六倍那么夸张。
更何况所有的从业人员都知道,我们的终极目标是要达到一百分的全局光照算法,当这个算法在单卡实现的时候才是革命级的,问题是这要求的性能是现在的几百到上万倍,所以英伟达目前取得的进步是值得称颂的,但是还不能给我们带来新的革命性的体验。
技术本身的推广也需要时间。
现在还是有一部分的游戏厂商对于这一代的 DX12 (发布于2013年10月)的支持都不够全面,更罔论最新的光线追踪了。英伟达这次确实是找了战地5、古墓丽影和地铁的三家游戏公司来做 RTX 的技术演示,并且三家开发公司都表示游戏正式发布后会支持光线追踪技术。但是在我看来这次这三家公司只是起一个“带头示范”的作用,会有多少大小厂商立马进行跟进还很不好说。更何况就算是这三个表示会支持光线追踪的游戏,也不会下很大的力气去支持光线追踪,而会将更多的精力放在主流平台的优化上面,这也是由商业决定的。
主流的平台是什么?PS4 和 Xbox One ,还有个人电脑上面的“甜点卡”,这些平台对光线追踪的支持都相对较低。所以就算这三个游戏真的发售了,它们对于光线追踪技术的利用不足,也会导致 RTX 2070 以上的显卡空有一身本领而无用武之地。更别提这些支持光线追踪的大作还是少数,更是注定了光线追踪技术在近几年带来的改变会相对局限。
但是这一切都不意味着光线追踪技术会停下发展的脚步,也不意味着在稍远的未来光线追踪技术不会进入你我的个人电脑。我相信发展光线追踪技术一定是一条正确的道路,不光英伟达在这么做,AMD 也在这条道路上努力着,未来的计算机图形画面一定可以做到和真实世界相似而不是像现在这样只是对于真实光照的模仿。
在之后的几年,两家显卡厂商都会在最近的二到三代显卡慢慢地做同一件事:让光线追踪的相关技术慢慢普及到全系列的显卡,从专业级到高端消费级游戏显卡,从高端显卡到“甜点卡”,再从“甜点卡”普及到全系列。
游戏机这方面,由于世代更替的特性,每次的动作都会更大,但是每个动作的周期还是相对要长很多,因为一个游戏机的世代一般在七年左右。所以索尼和微软两家厂商(任天堂实在是不好预测),应该先在第九世代,也就是大约2021年左右的主机上加入一定的光线追踪单元还有 AI 单元来替代部分原本光栅化单元比较吃力的部分。例如很多专业人员都提到的,用光线追踪来做 AO(环境光遮蔽),会比用光栅化来做效果好很多。
SSAO
光线追踪
具体的区别你可以看看这个叫做 vedio copilot 的网站。
而在游戏机的第十世代,索尼和微软会继续加大光线追踪单元的比重,逐步地提升,但是这个时候应该仍然没有办法在要价199美元到299美元的游戏机上实现全局光照。所以299美元并且支持全局光照的游戏机应该会出现在游戏机的十一世代,这可真是相当遥远了。
但是个人电脑的显卡毕竟还是一两年到两三年一升级的产品,所以毫不意外地,专业显卡将会相比游戏机快很多地支持全局光照,高端游戏显卡也一定会先于主流游戏机支持全局光照,也就意味着我们不用等待两个世代就能看到全局光照带来的图形革命。
这场图形革命一定是惠及所有玩家的,惠及所有用户的。
或许,十五年后,你的个人电脑来实现这样的画面就和玩似的。
原文存档于:telegraph
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