Kaip veikia Nvidia RTX atvaizdavimo realiuoju laiku technologija
Nuo tada, kai buvo sukurta prieš kelis dešimtmečius, atvaizdavimo realiuoju laiku technologija tapo neatsiejama dalis dirbant su kompiuterine grafika. Atvaizduojant atskirus šviesos spindulius, kai jie atsimuša nuo kelių paviršių, technologija leidžia tiksliai atkurti atspindžius, paviršiaus sklaidą (kai šviesa prasiskverbia per paviršių, pavyzdžiui, žmogaus odą, ir vėl išsisklaido), skaidrumą bei kitus niuansus, padedančius sukurti patrauklius vaizdus.
Ši technologija dažnai naudojama kuriant filmus ir reklamas, tačiau dėl ilgai trunkančio apdorojimo, šios technologijos nebuvo galima naudoti realiuoju laiku, pavyzdžiui, kuriant kompiuterinius žaidimus. Kartu su naujuoju Turing GPU prekiniu ženklu, Nvidia siekia tai pakeisti praplečiant stipresnį RTX palaikymą realiuoju laiku, atvaizduoti didelio našumo spindulius ir panaudoti tai žaidimų kadruose. Pažvelkite giliau, kodėl sunku yra atvaizduoti spindulius realiuoju laiku, kuo ypatinga yra Nvidia RTX technologija ir kaip Turing struktūra ją pagerina.
Kaip spindulių išliejimas pavirto į spindulių atvaizdavimą?
Teoriškai, spindulių atvaizdavimas apima susiliejusius spindulius iš kiekvieno šviesos šaltinio tam tikroje scenoje, taip sukuriami (paprastai tai vyksta atsitiktinai) šviesos spinduliai, ir atvaizduojami atsimušę nuo paviršiaus. Kiekviename paviršiuje šviesos savybės derinamos su tam tikromis medžiagomis ir, žinoma, kampu, kuriuo šviesa susikerta su paviršiumi. Šviesa, kuri gali būti kitos spalvos dėl atsispindėjimo nuo objekto, atspindima toliau ir, naudojami keli spinduliai, kurie imituoja atspindėtą šviesą – taip greitinamas ir spindulių atvaizdavimas. Atvaizdavimo procesas tęsiamas, kol spindulių scenoje nebelieka.
Šis procesas yra puikus tik teoriškai, nes tai užima neįtikėtinai daug laiko, nes dauguma spindulių neatsimuša į mūsų norimą paviršių, o kiti spinduliai gali vis atšokti. Todėl pasitelkiamos situacijos iš realaus gyvenimo. Naudojamas šviesos principas, vadinamas abipusiškumu, t. y., šviesos spindulio inversija veikia taip pat, kaip ir originalas, šviesos spinduliai išeina iš virtualios kameros į sceną. Tai reiškia, kad lieka tik tie spinduliai, kurie bus galutinėje scenoje. Šie spinduliai atvaizduojami kol jie arba atsimuša į šviesos šaltinį arba palieka sceną.
Net jei jie palieka sceną, gali likti kaip taškai, kurie prideda šviesos (pavyzdžiui, dangus), tokiu būdu, kiekvienam paviršiui, į kurį atsimuša spinduliai, pridedamas papildomas apšvietimas. Programinė įranga gali apriboti, kiek atspindžių atliks spindulys, jei šviesa per mažo intensyvumo.