今年早些时候，英伟达推出了新系列的图形处理单元（GPU），新名称为：RTX。这是对早期GTX系列GPU的升级，但品牌并不是唯一的改变。
Nvidia现在为这些GPU配备了能够进行实时光线追踪的功能。强>。但是什么是光线追踪，为什么它如此重要？
在光线追踪之前发生了什么？
在讨论图形卡或游戏时，“渲染"一词被大量使用。渲染过程涉及将三维对象转换为二维图像，这些图像将在屏幕上呈现出逼真的效果。游戏是交互式的，它们随着玩家的动作改变屏幕上的视角来渲染对象。
这意味着有必要提供一种方法来确保图形看起来逼真。开发人员已经通过实时渲染实现了这一目标，但数十年来，它一直使用相同的技术：栅格化。
栅格化是一种依赖于三角形的技术。它会将3D对象视为由三角形组成的大量多边形集合。它从三角形的三个点AKA顶点收集各种数据，例如位置，颜色，纹理等。
并不需要所有这些数据，因此可以对数据进行优化。它将屏幕设置为参考框架，然后确定如何显示像素。完成此操作后，将进行一些处理，图像会显示在屏幕上。这是很多工作，但是GPU（如何区分GPU，CPU和APU）具有足够的能力在不到一秒钟的时间内完成它，并在一秒钟之内刷新多次以使动作看起来非常生动。
光线跟踪与光栅化
在现实世界中，您可以看到由于光线撞击而产生的物体。现实世界的照明非常复杂，每束光线在到达我们的眼睛之前都会反射和折射多次，使我们看到大量细节。复制这项工作非常艰巨，但是通过光线追踪，该技术比以往任何时候都更加紧密。
顾名思义，光线追踪依赖于追踪虚拟物体中每条光线照射到的物体三维场景。光线追踪将遵循从光源到对象的光线的路径，以及它们经过的每次反射和折射的路径，直到最终到达屏幕。
如果有多个光源，光线追踪将占所有这些。光线跟踪不会像光栅化那样将每个像素都视为多边形网格上的一个点，而是将每个像素视为一束光线，这与人眼实际看到的事物具有可比性。
为什么是光线追踪现在突然相关吗？
电影和动画行业已经使用光线追踪技术来渲染场景，使它们看起来尽可能逼真。请注意，这不需要实时光线追踪。您的当前GPU可能也可以处理光线跟踪。
但是，根据要渲染的场景有多沉重，渲染几秒钟的三维图像可能需要几天的时间。在游戏中，GPU必须在旅途中渲染场景。对此的主要要求是能够实时执行此操作的硬件。
当然，光线跟踪比栅格化需要更多的处理，因此是GPU密集型任务。对虚拟场景的每个部分使用光线跟踪是获取最逼真的图像的理想方法。但是，它通常仅用于场景的选定部分。 GPU通过栅格化处理场景的其余部分。
这使我们了解了Nvidia的最新系列GPU的方法，特别是它们与RTX的结合。
Nvidia的RTX GPU如何工作？
Nvidia的最新一代GPU（也称为Turing）在纸面上是一个明显的改进。英伟达采用一种新的，较小的12纳米工艺制造这些产品。他们还声称自己的功能强大了50％，是上一代产品的10倍。但是，这些数字并没有多大意义。
重要的是Nvidia如何改变了GPU的基本结构。
这些新的GPU带有Nvidia具有的普通CUDA内核。一直用于前几代人。此外，它们还带有专用于机器学习的“ Tensor"内核和用于射线追踪的“ RT"内核。总结起来，英伟达已经将这些GPU基于更智能的新架构，并且拥有专门用于光线追踪的硬件，这是第一个。
所有这些结合使用可加快光线追踪的速度。并使其能够实时工作。
为了有效地利用这一新硬件，Nvidia提供了很多软件。 Nvidia OptiX可以帮助您充分利用硬件的光线追踪功能。它还具有“ AI加速去噪器"。现在，正如您所知，光线跟踪依靠光来确定虚拟图像的外观。
因此，在光线几乎没有或根本没有的区域中肯定会存在一些噪声。降噪器有助于消除这一点。 Nvidia还在努力为Vulkan API增加对光线跟踪的支持。
Nvidia也不止于此。您可能知道Microsoft的DirectX，这是在Windows上运行许多游戏的先决条件（如何安装和升级DirectX）。微软已经宣布了对最新版本的扩展，称为DirectX Ray Tracing（DXR）。这样做的目的是帮助为开发人员提供软件支持，以使其游戏适应性，以充分利用Nvidia的RTX的优势。
RTX将使用新的硬件功能和光线跟踪功能以及旧的可靠光栅化功能以及其他相关功能流程，以提供比以往任何时候都更逼真的游戏体验。
射线是否正在追踪下一代图形的答案？
嗯，不是吗？以前，在日常消费者场景中没有使用射线跟踪。因此，消费行业需要花费一些时间来适应这项技术。开发人员已经开始将该技术集成到他们的游戏中。但是，在撰写本文时，只有少数游戏支持它。
因此，如果您一直在考虑升级GPU，请稍等片刻，看看技术如何发展可能是更好的选择。 。无论如何，光线追踪可能是游戏的未来。它可能最终会通过RTX或将来某个时候发布的其他等效技术来实现。
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