顯卡是計算機最基本配置、最重要的配件之一。顯卡作為服務器里的一個重要組成部分，現(xiàn)在很多圖形顯卡都搭載RTX技術(shù)，那么RTX光線追蹤是什么呢，有什么優(yōu)勢呢？

所謂的光線追蹤技術(shù)，就是采用更加接近真實物理世界光子傳播的方式來計算環(huán)境內(nèi)光線的照射路徑以及與物體碰撞后形成的反射效果，以此計算哪里明亮、哪里昏暗、哪里是被第一次光線反射而照亮的、光線照到這里然后反射到哪里跟哪里。

這種專用光線追蹤硬件每秒可以投射超過10 gigarays的光線，從而可以在游戲中提供類似電影的實時照明。RTX顯卡的光線追蹤性能最高可提高6倍，因而可以實現(xiàn)實時光線追蹤效果。這樣做的后果就是需要強大的計算能力以及處理信息的能力。不然，在2018年發(fā)布會的時候黃教主也不會說，這是引入CUDA統(tǒng)一著色核心以來最大的革命。

從光柵化到光線追蹤

自二十世紀九十年代以來，傳統(tǒng)的 3D 渲染一直使用名為光柵化的流程。光柵化使用依據(jù)三角形或多邊形網(wǎng)格創(chuàng)建的對象來表示物體的 3D 模型。然后，渲染流程將 3D 模型的每個三角形轉(zhuǎn)換為 2D 屏幕上的像素。接著，對這些像素作進一步處理或“著色”，最后將其顯示在屏幕上。

像素陰影最基本的要素便是識別環(huán)境：它所處的位置、光線來自哪里，光線是否會受到其他曲面的阻礙或折返回來等等。光柵化則不會確定以上信息，因為每個三角形都是獨立存在的。

柵格化渲染和RTX光線追蹤對比

柵格化渲染可更快創(chuàng)建 3D 圖像，但會犧牲畫面品質(zhì)。適合用于電子游戲，因為游戲速度的重要性優(yōu)于畫質(zhì)。Unreal 引擎是常見的柵格化渲染器。

光線追蹤渲染需要大量的計算，更適合于質(zhì)量比快速交互更重要的行業(yè)：電影、電視和廣告的視覺特效，以及用于建筑可視化、設(shè)計和汽車的圖像和動畫。V-Ray 是一個廣受歡迎的光線追蹤渲染器。

RTX核心技術(shù)特點

光線追蹤

RTX平臺利用優(yōu)化經(jīng) Turing 優(yōu)化的光線追蹤 API（如 NVIDIA OptiX?、Microsoft DXR 和 Vulkan），將實時電影級渲染效果變?yōu)楝F(xiàn)實。通過實時渲染逼真的物體和環(huán)境，再輔以精準無比的陰影、反射和折射技術(shù)，我們現(xiàn)能以前所未有的速度為藝術(shù)家和設(shè)計師創(chuàng)造令人驚嘆的內(nèi)容。

人工智能

RTX平臺采用全新 NVIDIA NGX SDK，能夠?qū)姶蟮?AI 增強功能融入可視化應用程序中。智能圖像處理、自動處理重復作業(yè)和計算密集·型流程優(yōu)化有助節(jié)約時間和資源，從而顯著加快藝術(shù)家和設(shè)計師的創(chuàng)意速度。

光柵化

RTX平臺將基于 Turing 的全新進展引入可編程著色技術(shù)中，如可變速率著色、紋理空間著色和多視圖渲染。這能夠創(chuàng)造出更豐富的視覺效果、與大型模型和場景實現(xiàn)更順暢的交互，并有助改善 VR 體驗。

模擬

逼真的視覺效果不僅包括物體呈現(xiàn)的外觀，還包括其行為方式。借助強大的 Turing CUDA 核心和 API（如 NVIDIA PhysX?， Flow， FleX 和 CUDA 10），RTX 平臺能夠在游戲、虛擬環(huán)境以及特效環(huán)境中，對真實物體的行為精確建模。

光線追蹤技術(shù)可能是我們多年來在游戲領(lǐng)域所遇到最重要的圖形技術(shù)升級之一，或者至少可以說當我們看到這項技術(shù)在PC游戲中被實際展示出來之后，會被它所帶來的效果震撼。

RTX光線追蹤技術(shù)的缺點窘境

既然電影中已經(jīng)使用了很多年光線追蹤技術(shù)，那么為什么它最近才開始被應用于游戲中呢？這牽扯到光線追蹤技術(shù)的缺點，那就是它非常需要計算量。

電影之所以能使用光線追蹤技術(shù)，那是因為在那些大制作的電影中，制作方可以花大價錢去大型服務器集群里面渲染這些效果和畫面，這個過程可以花費數(shù)月甚至數(shù)年。這樣做的好處是可以得到更加真實的畫面，因為計算量夠高，所以它們可以從容的去模擬各個光子，以及來自各個光源的大量光線和這些光線不同角度的反射效果。經(jīng)過了這些流程所處理出來的圖像和視頻，我們第一眼看過去都會覺得這是真實的照片或是視頻，而非是電腦渲染出來的圖像，而且即使我們知道了這不是真的，我們依舊要花很久才能看出來。

然而如果光線追蹤的這個好處應用到游戲上，就成了缺點。

首先，我們的電腦配置不夠強，即使是使用了目前性能最高的各種硬件也依舊不夠，況且能用得起i9X系列和2080的人只是玩家中的極少數(shù)，我們更不能把服務器搬到家里。所以我們現(xiàn)在所知道的應用于游戲中的光線追蹤技術(shù)，其實在很大程度上被削弱了，就像我們之前說的，應用于游戲中的光線追蹤技術(shù)，只會追蹤其中極少一部分光線，雖然效果依舊比光柵化好很多，但是終究是個遺憾。

其次，哪怕只是追蹤極少一部分光線，依舊會對電腦的性能有很高的要求，更何況現(xiàn)在的游戲玩家都會追求高刷新率，為了滿足高刷新率的需求，電腦每秒鐘需要渲染的圖像數(shù)量也開始成倍增加。因此，有與沒有光追，哪怕質(zhì)量相差不多，對電腦的需求卻會相差較大。

光線追蹤的普及道路上，最大的障礙應該是游戲本身，目前支持光線追蹤的游戲并不算多，選擇光線追蹤顯卡的性價比并不高。而且支持光線追蹤的游戲大多是一些大作，就算不使用光線追蹤就已經(jīng)需要很高的電腦性能才能流暢運行，再加上光線追蹤繼續(xù)加重性能的負擔，所以想要得到舒適且流暢的游戲體驗，就需要一臺性能比不支持光線追蹤的電腦更強的機器。因此，目前能夠體驗光線追蹤技術(shù)的人，只是玩家群體中的極少一部分。

通過以上解釋RTX光線追蹤技術(shù)是什么，相信大家都對這個技術(shù)充滿信心，可以預見的是，光線追蹤未來可能完全取代光柵化，并作為渲染 3D 場景的標準算法。