Новости про DXR и трассировка лучей

Для решения проблемы Khronos Group планирует провести обсуждение «Трассировка лучей в Vulkan» в ходе GDC 2020 с инженерами всех трёх игроков на рынке графики: AMD, Intel и NVIDIA. Как будет реализована поддержка трассировки лучей, Khronos пока не сообщает. Однако учитывая, что недавно Khronos принял Vulkan 1.2, можно допустить, что будет реализовано видение DXR от Microsoft. Дело в том, что Vulkan 1.2 уже поддерживает HLSL (язык шейдеров DirectX) с поддержкой Shader Model 6.2. Версия Shader Model 6.3 выйдет с кодом DXR HLSL, и именно этот код может быть применён для реализации трассировки лучей в Vulkan.

Почему Khronos идёт таким путём? Ответ прост. Чтобы обеспечить мультиплатформенность игр, которые смогут появиться в консоли Microsoft Xbox Series X, где применяется рендер DirectX 12. Такая совместимость заметно упростит разработку игр и сделает их если и не полностью совместимыми, то хотя бы легко адаптируемыми.

Когда эта демонстрация трассировки лучей впервые была показана, все поразились тем, что она создана в реальном времени, поскольку традиционно для обработки такого качества эффектов требуются месяцы. Второй раз мы удивились, когда узнали, что для расчёта требовалась система из четырёх рабочих станций NVIDIA DGX на GPU Volta стоимостью 70 000 долларов, а теперь то же самое может проделать одна GeForce RTX 2080 Ti.

Демонстрация Reflections создана на игровом движке Unreal Engine и демонстрирует различные технологические достижения NVIDIA. Предлагаемая версия была улучшена по технологии Deep Learning Super Sampling, что повышает производительность. Также приложение имеет новые обновления и оптимизации в DXR, что ещё больше повышает качество рендера.

После загрузки полученный файл объёмом 1,5 ГБ нужно распаковать и запустить ElevatorDemo.exe.

Таким образом, DirectX Raytracing доступен для старых видеокарт Pascal, Titan V на базе карт Volta и 16xx-серии видеокарт Turing. Однако не стоит сильно радоваться. Производительность старых видеокарт с трассировкой лучей будет крайне слабой. К примеру, в Metro Exodus при разрешении 1920х1080 пикс. видеокарта GTX 1080 Ti выдаст в высоких настройках DXR только 30 кадров в секунду. Для игры Shadow of the Tomb Raider и видеокарты GTX 1070 в разрешении 1080p частота кадров также не превысит 30.

Кроме поддержки новой игры и открытия технологии DXR для всех видеокарт начиная с GTX 1060 6 ГБ, драйвер 425.31 исправляет проблемы с приложениям Adobe при SLI конфигурации видеокарт, случайные вылеты в ARK Survival Evolved на картах GeForce RTX 20xx, а также прочие проблемы с разными играми.

Драйвер GeForce 425.31 Game Ready доступен для 64-битной Windows 7 и Windows 10.

Как оказалось, разработчик не станет обновлять тестовый пакет Time Spy технологиями трассировки лучей. Дело в том, что для этого потребуется полностью переписать бенчмарк, что будет контрпродуктивно и приведёт к изменению результатов тестов в обычном режиме, без Raytracing.

В связи с этим в UL решили разработать полностью новый бенчмарк, построенный с нуля с применением Microsoft DirectX Raytracing (DXR). Этот новый тест будет добавлен в пакет 3D Mark в виде обновлений. Новый тест будет выдавать свои собственные результаты, так же, как это делает Fire Strike и Time Spy, и станет очередным мерилом рекордной производительности.

Остальных деталей пока нет, что и понятно. Новый тест должен появиться примерно 20 сентября, вместе с видеокартами NVIDIA 20-й серии.

Метод Temporal Anti-Aliasing стал одним из самым популярных вариантов сглаживания, поскольку он даёт неплохой результат, практически не влияя на производительность системы. Но, как и другие методы сглаживания, TAA характеризуется замыливанием, и это размытие тем больше заметно, чем больше на экране движущихся объектов.

Решением проблемы должен стать метод ATAA. Он должен исключить появление эффектов размытия и послесвечения, обеспечивая качество изображения, сравнимое с 8х Super-Sampling Anti-Aliasing (SSAA). Более удивительно то, что он остаётся в стандарте 33 мс, который является приемлемым для геймеров.

Секрет кроется в технологиях трассировки лучей и растеризации. Именно они, основанные на Microsoft DirectX Raytracing (DXR) API и NVIDIA RTX, являются краеугольными камнями Adaptive Temporal Anti-Aliasing.

Демонстрация работы ATAA приведена на основе сцены в Unreal Engine 4. Сцена представлена современным домом, рендер которого производится на карте NVIDIA Titan V стоимостью 3000 долларов. При отработке сцены задержки в методе 8x ATAA составили 18,4 мс, при 4-кратном суперсемплинге — 9,3 мс, и 4,6 мс при двукратном сглаживании. Разрешение составляло 1920х1080 пикс. Демонстрация включала изображения, полученные посредством ATAA, TAA, маску сегментации и адаптивную трассировку.

В играх новая технология появится не очень скоро, ведь пока нет ни одного проекта, где использовалась бы трассировка лучей. Кроме того, пока в мире нет ни одной видеокарты (дешевле 3000 долларов), способной на это. Вся надежда на Turing.

Одной из самых последних и самых ярких демонстраций была работа Epic Games, которая показала обновления своего движка Unreal Engine.

Для показа возможностей компания подготовила три видеоролика. Первый из них основан на Звёздных войнах. Трассировка лучей использована для создания отражений, освещения и теней, а также улучшенного эффекта глубины. Видео создавалось с использованием технологии NVIDIA RTX при поддержке ILM.

Второе видео призвано продемонстрировать захват движений в реальном времени. В ролике под названием Siren мы видим захват движений, картирование лицевой анимации и 3D моделирование, которые позволяют создать реалистичного «цифрового человека».

Последний ролик, названный Osiris Black, представляет собой монолог из «Макбета», который читает Энди Серкис. Захват движений позволяет анимировать инопланетное существо, демонстрируя, насколько эффективны новые технологии движка Unreal Engine.

В ходе анонса многие разработчики игр заявили о своей поддержке DXR в играх, но оказывается, что первой игрой AAA класса станет Metro: Exodus, при работе над которой студия 4A Games тесно сотрудничала с NVIDIA.

Чтобы узнать, как будет выглядеть игра с RTX, разработчики предложили следить за выпуском новых трейлеров. Студия 4A Games известна тем, что её игры постоянно находятся на пике технологий и предлагают потрясающие видеоэффекты и качество графики. К тому же, студия давно работает с NVIDIA. Именно в её игре (Metro 2033) наиболее полно раскрылся физический движок NVIDIA PhysX.

Что касается AMD, то компания также работает над реализацией DXR, но хватит ли для этого вычислительных мощностей, судить пока рано.

Новая технология является комбинацией программных и аппаратных возможностей, и позволяет приложениям (преимущественно, играм) получать эффекты трассировки лучей в реальном времени, что долгое время было Святым Граалем в обработке графики.

Тони Тамаси, старший вице-президент NVIDIA по контенту и технологии пояснил: «Только сейчас GPU становятся достаточно мощными для обеспечения трассировки лучей в реальном времени в игровых приложениях, и это открывает новую эру в визуализации следующее поколения».

Представленная система поддерживает новый DirectX Raytracing API, а потому прекрасно работает с Windows. Промышленные лидеры, включая 4A Games, Epic Games, Remedy Entertainment и Unity уже заявили о готовности, и в ходе конференции продемонстрировали возможности своих проектов в трассировке лучей. Новый API DXR поддерживается самыми свежими версиями движков, включая Unreal Engine 4, Unity 5 и DICE Frostbite. При этом игры, с поддержкой новой технологии, появятся уже в этом году.

Но вот радоваться пока рано. По заверениям NVIDIA технология RTX работоспособна лишь на «GPU архитектуры Volta», а значит ни на чём другом, кроме Titan V красотой нового API не насладиться. С другой стороны это может означать, что NVIDIA не отказалась от планов выпуска полноценной линейки игровых ускорителей архитектуры Volta.