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2018-12-20 00:15 出处:PConline原创 作者:柒十一、兽王 责任编辑:tangzicong

  【PConline 杂谈】2018年即将过去,今年大家都玩过哪些游戏呢?《荒野大镖客2》、《战神》、《绝地求生》、《战地5》、《古墓丽影:暗影》等大作受到多数玩家追捧,各有各的特色,要说今年游戏技术变化最大的当属《战地5》,因为这是全球首个支持RTX光线追踪技术的游戏。因为RTX显卡及RTX游戏的问世,光线追踪终于从工业界来到了PC游戏平台,2018年可以说是PC游戏的光线追踪元年了。

BF5

《战地5》首发RTX光线追踪技术,NVIDIA主导新补丁提升50%性能

  在11月15日正式发布第一波光线追踪补丁之后,NVIDIA和EA方面还在继续合作优化《战地5》的DXR性能,12月4日EA推送了新的光线追踪补丁,针对DXR性能大幅优化,游戏性能提升幅度可达50%。我们PConline也第一时间实测了推送后的版本并且与上一版进行对比,测试结果确实如官方所说的提升高达50%——

1080P
1080P分辨率前后对比

2K
2K分辨率前后对比

  《战地5》版本更新后各型号显卡最合适的设置选项推荐——

PConline实测最佳《战地5》光线追踪特效及分辨率设置
RTX 2080 Ti2K分辨率+DXR最高特效
RTX 20802K分辨率+DXR中等特效
1080P分辨率+DXR最高特效
RTX 20701080P分辨率+DXR中等特效(最高特效也能有54帧)

  多亏了这次更新,让新的RTX 20系显卡“值回票价”了。

  优化之后RTX 2070及RTX 2080显卡现在可以在中等DXR画质中实现1080p分辨率60fps+的性能,而RTX 2080 Ti显卡则可以在超高DXR级别中实现2560x1440分辨率下60fps+的性能,光线追踪开启之后游戏终于能够获得一个比较流畅的体验,包括目前RTX系列中最便宜的RTX 2070,也意味着技术开始步入成熟阶段了。

  同时这也会成为NVIDIA牵头游戏厂商联合优化光线追踪游戏的一个试金石,接下来就能沿着这个经验的路子,加快推进其他游戏的优化进度,从而使越来越多的游戏能享受到这个技术的福利。

RTX

  《战地5》首发光线追踪渲染技术后,接下来还有网易的《逆水寒》也会支持RTX光线追踪技术,还有明年升级的《古墓丽影:暗影》、《地铁:离去》等一波游戏升级RTX光线追踪技术支持。毫无疑问的是,RTX光线追踪技术会是2019年游戏大作的一个重点,它将带来游戏画质的一次革命

 

光线追踪意义何在?游戏画质从未如此真实

RTX

  光线追踪(Ray Tracing)如此被游戏厂商及NVIDIA重视,那么它到底有什么好处?说起来光线追踪不是新技术,该技术起源于1970年代了,而电影工业界早在二十多年前就开始使用光线追踪技术来渲染画面了,与现在的GPU光栅化技术相比,光线追踪渲染出来的画面效果更好,光影效果逼真,这个对比在战地5游戏中已经对比过了,如下所示:

光线追踪画面对比1光线追踪画面对比1
左(开启DXR)、右(关闭DXR)

  上述两图可以对比光线追踪开启前后的画面细节对比,其中包括许多汽车燃烧、炸弹爆炸的画面。首先看枪管本身,左侧的枪管是能比较好地还原现场的光影过渡效果的,右侧枪管则纯黑没什么变化。其次就是水面上的汽车、火光的倒映,都比右侧的细节更好,这也是光线追踪DXR的精妙之处。

此外还有一个视频对比——

  但是光线追踪的代价也很高,计算量非常庞大,目前的单一硬件很难满足实时光线追踪的需求。所幸电影制作不需要实时生成,可以用工作站集群慢慢渲染,而现在的GPU玩游戏使用的都是光栅化渲染技术,效率很高,但是用于光线追踪渲染的话就不行了,做不到实时渲染,玩家不可能等着游戏渲染完了才玩游戏,那样毫无体验可言。

 

NVIDIA RTX显卡独家秘密:首次实现显卡实时光追渲染

  前面说了,如果按照传统思路来,现在的显卡是做不到实时光线追踪渲染(实时是重点)的,所以NVIDIA推出了了全新的图灵Turing架构,8月20日的发布会上,NVIDIA创始人黄仁勋宣称图灵架构是2006年统一渲染架构问世以来升级最大的GPU架构,原因就在于图灵架构将GPU技术带入新纪元,首次在单GPU上实现了实时光线追踪渲染。

RTX

  图灵架构是如何实现RTX光追渲染的?这就要从它的架构设计说起了,图灵架构有四大升级,①CUDA内核架构,性能提升50%;②高级渲染功能,比如NAS自适应着色等技术;不过最核心的两项升级是③光线追踪单元RT Core④用于AI加速的Tensor Core,其中用于光线追踪渲染加速的RT Core是重中之重,实现RTX光线追踪游戏靠的就是这部分功能了。

公版RTX2080Ti
集成RT Core的RTX2080/2080Ti

  RT Core的存在就是解决现有显卡性能不足的问题,为此NVIDAI在图灵显卡中改变了RT渲染的工作流程,将其从Shader渲染器中独立出来,变成了单独的RT Core,专门用于RT运算,每个SM单元有一个专用的RT Core,RTX 2080 Ti显卡上总计68组RT Core,带来了10+ Giga Rays/s的光线追踪渲染能力,而上一代的帕斯卡显卡的渲染能力只有1.2 Giga Rays/s,性能提升了近10倍,而老黄现场宣布的6倍光线追踪渲染性能还是很谦虚的了。

RTX

  从后续公布的RT渲染测试来看,图灵显卡的光线追踪性能确实很强大,GTX 1080 Ti显卡渲染单光源的延迟可以做到11毫秒,但2-16光源的情况下延迟大幅提升,不具备实时渲染的可行性了。图灵显卡在单光源、双光源乃至8光源下都能将延迟控制在10毫秒内,性能提升了四五倍,这是有史以来首次有游戏卡能够达到这样的光线追踪渲染性能。

 

RTX 20系列显卡硬件先行,游戏开发正在跟上

  通过RT Core,NVIDIA在图灵架构上实现了光线追踪渲染性能大提升,在CUDA浮点性能还停留在15TFLOPS的情况下,RTX光线追踪性能提升到了78TFLOPS,远高于其他显卡,所以基于图灵核心的RTX 2080 Ti、RTX 2080及RTX 2070显卡实现了实时光线追踪渲染,它们的出现代表着RTX硬件已经先行,这也是光线追踪技术能够普及的一个前提

RTX

  不过光有硬件也是不行的,游戏及软件等生态系统才是关键,所以如何让游戏厂商接纳RTX技术也很重要。在这一点上,NVIDIA的RTX技术作为先行者已经走出了第一步,4A Games首席技术官Oleksandr Shyshkovtsov之前说到过RTX显卡的意义,“GeForce RTX 让我们的期望成为现实,NVIDIA的实时光线追踪技术正在彻底改变图形处理的现状,这一技术使得我们能够在实时图形中获得更为逼真的光线模拟”

RTX

  为了帮助更多的开发者快速进入RTX时代,NVIDIA也推出了RTX开发平台,支持NVIDAI Optix、微软DXR及Vulkan API的光线追踪,为业界主流的光线追踪技术提供支持。

  此外,为了帮助游戏开发者利用这些新功能,NVIDIA 还宣布 GameWorks SDK 将添加一个光线追踪降噪模块。更新版 GameWorks SDK 即将推出,其中包含光线追踪区域阴影和光线追踪光泽反射。

 

总结:光线追踪支持将成为2019年3A大作的标志性技术

灯效

  随着首发支持光线追踪技术的图灵RTX 20系列显卡的上市,游戏玩家期待了多年的RTX光线追踪技术终于变为现实,它带来的更逼真的光影效果,让玩家更容易沉浸在栩栩如生的游戏画面中,提高游戏体验。

BF5

  《战地5》游戏成为第一个支持RTX光线追踪技术的游戏,并且不断优化游戏的光线追踪性能,RTX 20系列三款显卡已经可以实现主流及高分辨率下60fps流畅支持光线追踪渲染。为了加速RTX技术推广,NVIDIA还在游戏开发上向游戏开发者提供技术援助,可以预见未来支持RTX光线追踪技术的游戏会越来越多,成为2019年3A游戏大作的一个重要标志。能否支持RTX光线追踪技术也将会是衡量游戏是否大作的一个重要指标。

 

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