备受关注的新一代卡皇:英伟达RTX 2080/2080ti 显卡与渲染那些相关的知识浅析 煤气灶有多厉害~

备受关注的新一代卡皇,英伟达 RTX 20 系列显卡发布会,终于在昨晚落下帷幕,那么最新的卡皇,到底有哪些过人之处,或者是值得我们期待的呢,那么就来看看到底怎么样吧。
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首先,最值得大家期待的应该是 RTX,实时光线追踪技术,这种技术的实现,绝对是有划时代意义的。光线追踪技术,大家应该都有所了解,不了解的可以回顾一下:迪士尼《路径追踪》指南《路径追踪及相关技术》德军总部《光线投射》等。

首先,我们都知道 GPU 擅长的是对相对单一的数据,有着非常强大的算力,比如:栅格化图形处理、深度学习、挖矿...,而 CPU 更擅逻辑处理,没有它你怎么运行操作系统,所以有些人拿 GPU 和 CPU 对比,就有些不知所谓了哈...

那么,了解路径追踪技术的童鞋,都知道大部分路径追踪渲染技术都采用 CPU 进行运算,那个速度吆... 即使像 Octane 能 GPU 加速,但实际速度,也并没有想象中那么快。那么光线追踪技术,在 CG、影视、游戏、VR 等领域,被广泛采用,市场这么庞大,老黄肯定早有准备啊。

以下是个人的一些浅显的理解,和大家共同探讨、学习一下:

1、首先,RTX 实时光线追踪技术,绝对是有划时代意义的技术。从官方演示 Demo 来看,已经可以达到以假乱真的效果,同时也极大的缩短的光线追踪渲染的时间,NVIDIA Volta GPU 也是目前世界上最快的光线追踪处理器,每秒能够处理 10 亿条光线,非常恐怖,这对于 CG、影视、游戏、VR 等,来说无疑是一针强心剂,未来虚拟和现实的差距也越来越小了,细思极恐。

2、光线追踪只是渲染中的一部分,单一的计算光线的路径,对于开发者来说应该早已经不是问题的了,其实比光线追踪更难处理的,可能是噪点、阴影、焦散等等问题的解决,我们都知道只有光并不能形成人们认知的三维世界,那么还得有影子,影子硬了不行,软了也不行,这就,,,总是很复杂,那么 RTX 的出现,NVIDIA 也找到了一些优化的方法,基于 NVIDIA 的深度学习进行大量图形渲染的训练,而后 AI 可以在路径追踪只渲染了一部分的时候预测出整个图形,这样将极大地减少渲染对计算量的要求,使大部分的 GPU 都可以承担路径追踪的计算量,也就是光线追踪技术,比你想要的要多...

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3、当下,有件尴尬的事情就是,卡有了,渲染器还没有,不过这也只是暂时的问题。之前看到 Vray、Octane 等渲染器,大张旗鼓的发布实时渲染技术,看来现在渲染器的技术也在跟进,同时想要使用这些新技术,可能还需要张 RTX 显卡...吓得我赶紧翻了下钱包...

4、RTX(实时光线追踪)是一个能改变业界的技术,其图灵核心 NV 用了 10 年的时间来开发,整合了三部分:传统的 CUDA 计算核心、RT Core 光线追踪核心,和 TensorCore 深度学习 AI 核心。保留了 TensorCore 的目的是利用深度学习来增强画质。NV 开发了一种新的抗锯齿技术叫 DLSS,利用 AI 实时分析画面然后生成像素对画面进行补充,最终的效果比现在流行的 TAA 技术好的多,基本上可以说已经完全消灭了锯齿。TensorCore 的加持使得该技术可以跑在 4K 60fps 下。另外传统的评测方式已经满足不了需求,NV 就自己开发了一种新的性能评测模式,用 RTX-OPS 来表示。

5、根据 NV 官方公布的性能增幅,以光线追踪能力来看,Turing 是 Pascal 的 25 倍,是 Volta 的 6 倍。1080Ti 被 2070 按在地上摩擦,2080Ti 的光线追踪性能约是 1080Ti 的 6 倍,非常恐怖。RTX 2070/2080/2080Ti,售价 499/699/999 美刀,分别具有 6G/8G/10G 光线每秒的光线追踪能力,RTX-OPS 是 45T/60T/78T。显存 8G/8G/11G。

6、另外,根据 NV 给出了数张对比图展示,RTX 对阴影、折射和反射的效果加强非常的明显。传统光栅化下很难做到或者很吃资源的效果,在用了实时光线追踪后,可以得到非常接近真实的画面。但是,当前的 RTX 游戏并不是整个画面都用光线追踪的,大部分场景仍然使用传统的光栅化来渲染,然后在有反射、折射、阴影等光线追踪技术,能明显提高效果的地方使用 RTX 来提高最终画质。NV 称这种渲染模式为 Hybrid Rendering。

7、RTX 2080 Ti vs.GTX 1080 Ti,比 GTX 1080 Ti 的 GP102 核心 471mm2 大多了 CUDA 核心数从 3584 个增加到了 4352 个,纹理单元从 224 增加到 272 个,不过光栅单元数量还是 88 个,因为显存位宽还是 352bit,只不过使用的显存从 11Gbps 的 GDDR5X 变成了 14Gbps 的 GDDR6,容量维持 11GB,浮点性能从 10.6TFLOPS 增加到了 13.1TFLOPS,增幅 20%左右。从浮点性能来看,RTX 2080 显卡的性能大概也跟 GTX 1080 Ti 差不多,但也贵很多。

8、阉割:
RTX 2080 核心代号 TU104,将拥有 2944 个流,相比 GTX 1080 增加 15%——之前猜测它会和专业版的 Quadro RTX 5000 一样有 3072 个,但看上去老黄打算割他一刀,屏蔽一组 128 个,不知道为何有此操作。显存搭配 8GB GDDR6(八颗颗粒),位宽还是 256-bit,带宽为 448GB/s(提升 27%),计算可知等效频率达 14GHz。

RTX 2080 Ti 核心代号 TU102,拥有 4352 个流处理器,相比 GTX 1080 Ti 增加了 21%,但显然也不是完整版,因为专业版的 Quadro RTX 8000/6000 都有 4608 个,游戏卡阉割了两组共 256 个。显存位宽继续坚持 352-bit,搭配 11GB GDDR6,等效频率也是 14GHz,带宽因此达到 616GB/s,同样提升 27%。

9、不过需要注意的是,实时光线追踪需要 DX12 游戏本身的支持才行(实时光线追踪必须依托 DX12 或 Vulkan API),且它可能更多地表现在实际的画质上,而非传统衡量维度帧数上。所以从浮点性能等判断,在 DX11 游戏的帧率比较上,RTX 2080 对 GTX 1080 的提升可能比没有想象中那么大。

10、NV 提出了一种混合光线跟踪/光栅化策略,用于通过快速新的去噪方法实现实时渲染。它将全局照明分解为光栅化主表面上的直接光和两个间接照明术语,每个术语使用每个像素一个路径跟踪样本进行估算。它的分解能够通过对光进行去噪而不会使材料模糊来实现高效(偏向)重建。

11、physx 也是一个很好的物理引擎技术,将原来由 CPU 负责的物理模拟计算交由有专门加速芯片的 GPU 来处理,极大节省 CPU 的负担同时还能将物理运算效能成倍提升,带来更加符合真实世界的物理效果。可惜自 2010 年开始,NVIDIA 宣布只允许在自家显卡上使用 physx 技术,将 Intel、AMD、PS4、XBOX ONE 通通拒之门外,导致了目前采用 physx 技术的游戏寥寥可数。

12、NVIDIA®OptiX™光线跟踪引擎是专为 NVIDIA GPU 和其他高度并行架构设计的可编程系统。OptiX 引擎建立在关键观察的基础上,即大多数光线跟踪算法可以使用一小组可编程操作来实现。因此,OptiX 的核心是一个特定于域的即时编译器,它通过组合用户提供的用于光线生成,材质着色,对象交叉和场景遍历的程序来生成自定义光线跟踪内核。这使得能够实现高度多样化的基于光线跟踪的算法和应用,包括交互式渲染,离线渲染,碰撞检测系统,人工智能查询以及诸如声音传播的科学模拟。OptiX 通过紧凑的对象模型和多个特定于光线跟踪的编译器优化应用程序实现了高性能。为了便于使用,它公开了单射线编程模型,完全支持递归和类似于虚函数调用的动态调度机制。

13、稍微总结一下:光追的算力增强是毫无疑问的,那么效果到底如何,还得看各家渲染器厂商的开发能力了,总之非常值得期待,也是未来的主流之一。如果单从光追方面来看,提升还是非常明显,同时价格方面也很明显,加上小幅缩水,未来肯定还有完整核心版、大显存版,再来一波小高潮,,,毕竟,现在 N 卡一家独大,反正无所畏惧,对于 CG 行业的刚需,可能要一波信仰充值了... 但从游戏方面来说,现在不太值得入手,毕竟支持光追的游戏还不多...

14、燃气灶的价格:
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综合资料

【渲染知识】RTX 实时路径追踪技术介绍 NVIDIA OptiX Ray Tracing By RTX Arnold渲染器进入第一梯队

2018-8-18 21:50:12

综合资料

R站的秘密:关于中文翻译的那些琐事...

2018-8-25 20:13:00

10 条回复 A文章作者 M管理员
  1. Hello there,

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  2. 自从买了这显卡后,渲染什么的都靠边站了,吃鸡倒是玩得不亦乐呼

  3. 我发现我是真的膨胀了,万元显卡都敢点进来看了

  4. 我发现我是真的膨胀了,万元显卡都敢点进来看了

    • 太逗了你

  5. 要为信仰充值了

  6. 不用octane渲染的话,买这么好的显卡也没什么用,有这钱不如买个好点的cpu,志强e5中等的用起来其实就很不错了

    • ...OC是显卡渲染器,显卡好怎么会没用,arnold才看CPU吧。

    • arnold和自带渲染器都是cpu渲染,为了一个oc渲染买这么好的显卡不值当,我平时用e3 1535m的cpu,m2200m的显卡的笔记本工作站都没这显卡贵,一般工作用起来也很方便,阿诺德和oc也都能得到不错的支持,想必花这钱买这显卡的,多半不只是为了oc渲染,更多是为了游戏

  7. 买不起燃气灶,还是用我的电磁炉吧

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