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《黑悟空》真机演示炸裂,英伟达大秀光追技术

时间:2023-03-11 22:25:03 科技观察

时隔一年,《黑悟空》再次重回热榜。这一次,除了官方放出一段6分钟的真机剧情外,英伟达还带来了一段8分钟的真机演示片段。最重要的是,这是《黑悟空》首次支持4KRTXON光追+NVIDIADLSS技术。网友们看了之后瞬间兴奋了起来。首创4K追光+DLSS2020年,黑悟空首次曝光,惊艳世人。2021年大秀UE5的测试,雪地场景的处理,让网友直呼中国版显卡危机。2022年直接上NVIDIA4KRTXON。就拿悟空变金蝉的开场部分来对比一下。今年的机翼造型和飞行动作明显比2020版更有质感。在追光的加持下,金蝉身体的不同位置也会根据不同的光照角度呈现出不同的细节,显得更加真实自然。显然,人工智能技术和光线追踪正在彻底改变我们玩耍和创作的方式。从技术角度来说,光追和DLSS已经成为制作3A游戏大作的标配。《黑悟空》之所以能让玩家体验到如此身临其境的中国神话奇幻世界,是因为强大的光线追踪和NVIDIADLSS,这一切均由GeForceRTX技术提供支持。NVIDIARTX处于当今游戏革命的前沿,是用于尖端应用程序和游戏的最快、最先进的平台。游戏玩家将在配备最新GameReady驱动程序的GeForceRTXPC上获得最强大的性能、最流畅的游戏体验和最高保真度的光线追踪。颠覆游戏世界的里程碑接下来,让我们详细介绍一下光线追踪和DLSS。2018年8月14日,计算机图形学顶级会议SIGGRAPH在温哥华召开。NVIDIA正式推出全球首款支持实时光线追踪技术的全新显卡家族NVIDIAQuadroRTX。8月21日,英伟达发布了基于图灵架构的新一代显卡:GeForce2080Ti、GeForce2080和GeForce2070,从此GPU开辟了游戏光线追踪的新天地。实时光线追踪技术和DLSS技术绝对堪称里程碑式的颠覆。一、光线追踪技术光线追踪是一种模拟光的物理特性的图形渲染方法。在光线追踪出现之前,传统的方法是光栅化渲染。假设有一个房间和一个光源,从房间的角度看,给每个面一个平面纹理,根据光源的位置关系让每个面变亮或变暗,先计算屏幕上对应的物体(房间)对多边形或三角形的顶点进行坐标变换(矩阵变换、透视等),然后对多边形或三角形进行纹理填充,并计算房间每个像素点的颜色,从而生成一个相当逼真的3D房间。光线追踪的原理就是追踪每条光线的传播行为,计算每条光线对我们人眼观察的贡献值,即颜色值。使用光线追踪技术渲染,发出的光在场景周围反射,就像在现实世界中一样,因此看起来更真实。它计算出光线在何处与房间相交、应该反射多少光线、光线如何穿过虚拟相机的镜头,最后,相机的图像应该如何出现在您的屏幕上。简单来说:在光栅化渲染中,光的计算从物体本身开始,经过坐标矩阵变换等计算和模拟,得到投射到屏幕上的每个像素点的颜色等信息。而光线追踪就是追踪从相机(眼睛)回来的光,捕捉光反射的各种效果。光栅化(左)和光线追踪(右)在游戏中,游戏场景中光线的物理变化是通过专用的光线追踪(RT)内核来模拟的。它可以实现物理上精确的阴影、反射和折射以及全局照明,使游戏中的物体在虚拟游戏场景中更加逼真。比如黑悟空demo中的光影变化。还有火焰、烟雾、爆炸等场景看起来更逼真,给人一种身临其境的感觉,这些都是光追效果。其实光线追踪技术的算法早在1979年就由TurnerWhitted提出,为什么过了很多年才开始使用这种技术进行光线渲染呢?这是因为需要的计算量太大。为了保证巨大的算力需求,NVIDIA在图灵架构中,在每个SM单元中都有一个RTCORE,专门用于光线追踪。RTCORE的工作原理是层次边界框遍历算法:BVH(BoundingVolumeHierarchyTraversal)。例如,渲染对象是一只兔子。计算射线与兔子本身的相互作用,将兔子所在的空间划分为N个边界框,计算射线与哪个边界框相交。如果是,将边界框分成N个边界框。N个更小的boundingbox,再次计算交点,以此类推,直到找到三角形与光线相交的boundingbox,最后渲染出三角形。BVH算法可以大大减少计算每条射线的最近交点需要遍历的三角形数量,并且可以对所有射线只使用一次,大大提高了执行效率。2、DLSS光跟踪速度快不快,需要配合另外一种技术。这就是NVIDIA深度学习超级采样(DLSS),这是一种深度学习神经网络,可提高帧速率并生成清晰的图像。DLSS的全称是DeepLearningSuperSampling,中文名称是DeepLearningSuperSamplingTechnology。它可以使用低分辨率图像(如1080P)生成高分辨率图像(8K),然后将8K图像缩小回4K以获得超级采样抗锯齿(SSAA)图像。NVIDIADLSS是唯一一种由人工智能驱动的超分辨率技术,可在游戏中提供高达2倍的性能提升。比如《悟空之黑》中大雾的场景,并没有出现帧率不稳定的情况,这主要得益于DLSS技术。DLSS是NVIDIA继TXAA之后推出的全新独家抗锯齿技术,利用深度学习和AI的强大功能,训练GPU渲染清晰的游戏画面。DLSS的工作原理是图像超分辨率技术,是一种基于AI和深度学习对图像进行优化的功能。通过英伟达的超算,通过AI不断学习超高分辨率游戏画面,不断还原低分辨率画面。完成细节。因为巨大的超算能力,可以慢慢补全细节,提高分辨率,利用深度卷积神经网络训练,最终输出各种细节接近完美的高分辨率图像。DLSS的计算过程全部在RTX显卡独有的TensorCore核心单元中完成,因此不占用显卡的CUDA通用计算单元,消耗显卡的渲染性能和数量游戏帧数减少。DLSS技术堪称显卡渲染的里程碑。因为图形领域有个规律,想要更好的画质,就必须有更好的性能,而DLSS2.0的革命性技术打破了这个规律,可以在不影响画质的情况下提升性能。当开启DLSS时,引擎的渲染将以1/2到1/4像素的低分辨率运行。省略了大部分像素级计算。像素级计算非常耗时且性能密集。一般来说,画面越好,3A大作越会消耗渲染性能,渲染性能越是瓶颈,DLSS会提供更大的加速。游戏中无需预设超高清画面。只要使用DLSS技术,就会启用驱动内置的超算预计算模型,玩游戏时就会调用DLSS功能。DLSS的真正特别之处在于它是第一个同时生成稳定图像而没有抖动伪影的AI算法。每款游戏都能捕捉到高质量的图像序列,避免了实时渲染的高成本,游戏渲染速度也非常快。它也是唯一可以使用深度学习神经网络确保图像质量与原始分辨率相当的图像缩放技术。如果没有AI支持的缩放,放大的图像会产生难看的伪影,例如运动伪影、闪烁和暗淡、模糊的纹理。借助DLSS技术,首先可以提升图像质量。通过先进的时间反馈技术,可以实现更清晰的图像细节,提高帧间稳定性。使用DLSS“质量”模式以1080p分辨率捕获的图像其次,可以提高帧速率和分辨率。新的AI网络可以更高效地使用TensorCores,实现2倍于原版的速度,提升了帧率,并消除了以往显卡、设置和分辨率的限制。目前DLSS已更新至2.4.0版本。看看这2倍提升后的游戏性能,帧率和画质真是没得说。现在,NVIDIADLSS已经应用于200款游戏和应用程序中。网友评论说,看了英伟达放出的视频,网友们担心自己的显卡会不会爆炸。大家比较关心的是黑悟空什么时候来?