只能在游戲中使用嗎？ RTX光線追蹤技術(shù)的現(xiàn)實運用
前段時間我們聊到新一代RTX 20系顯卡所采用的實時光線追蹤技術(shù)，可以說，NVIDIA這么多年在3D圖形方面的努力并沒有白費，光線追蹤技術(shù)運用于硬件產(chǎn)品之上的示例堪稱人類光影技術(shù)的里程碑。雖然9月20日新顯卡才會上線發(fā)售，但這并不影響我們對其進行具體表現(xiàn)進行探究。上一期研究了該技術(shù)的核心工作原理，那么本期我們將著重對其在實際游戲中的效果究竟做出度對比分析。
NVIDIA Geforce RTX顯卡
2018年8月20日，在德國科隆游戲展的展前發(fā)布會上，NVIDIA正式推出首款NVIDIA Turing GPU架構(gòu)的GeForce RTX游戲顯卡，隨后，NVIDIA宣布各大游戲廠商將開始著手基于全新NVIDIA RTX平臺開發(fā)以《戰(zhàn)地V 》和《古墓麗影：暗影》為代表的熱門游戲，計劃將全新的實時光線追蹤技術(shù)和AI功能引入游戲，便于游戲玩家在新顯卡上線后第一時間體驗與傳統(tǒng)渲染效果不同的真實游戲環(huán)境。
這也就意味著具備全新光線追蹤技術(shù)的RTX 20系游戲顯卡在未來將成為游戲行業(yè)發(fā)展的標準之一，屆時采用NVIDIA Turing 架構(gòu)的新顯卡可對游戲中各類陰影、反射、折射和全局照明燈物體之間的物理屬性進行精確把控，利用光影效果為玩阿基營造出真實的游戲場景。
支持光線追蹤技術(shù)的游戲
實時光線追蹤技術(shù)固然不錯，但如果我們喜愛的游戲不支持那也白搭，NVIDIA為了便于全新顯卡與游戲之間適配，與游戲廠商合作推出了一套功能強大的工具，游戲廠商可借此強化光線追蹤技術(shù)和AI效果，包括支持高級可編程著色器、光線追蹤和深度學(xué)習(xí)的硬件軟件。
目前支持實時光線追蹤的游戲共有11款
《神力科莎》 (Assetto Corsa Competizione) (Kunos Simulazioni/505 Games)
《原子之心》 (Atomic Heart) (Mundfish)
《戰(zhàn)地5》 (Battlefield V) (EA/DICE)
《控制》 (Control) (Remedy Entertainment/505 Games)
《應(yīng)征入伍》 (Enlisted) (Gaijin Entertainment/Darkflow Software)
《逆水寒》 (Justice) (網(wǎng)易)
《劍網(wǎng)3》 (JX3) (金山軟件)
《機甲戰(zhàn)士5：雇傭兵》 (MechWarrior 5:Mercenaries) (Piranha Games)
《地鐵：離去》 (Metro Exodus) (4AGames)
《Project DH》 (Nexon's devCAT Studio)
《古墓麗影：暗影》 (Shadow of the Tomb Raider)(Square Enix/Eidos-Montréal/CrystalDynamics/Nixxes)
實時光線追蹤技術(shù)運用
《古墓麗影：暗影》
《古墓麗影：暗影》是由《古墓麗影》系列重啟后的第三部作品，由Eidos Montreal工作室制作，是一款深受游戲玩家追捧的冒險類動作游戲，在游戲中玩家可以體驗到探索雨林、古墓以及加開謎題，與敵人斗智斗勇的過程，使得這款游戲充滿了未知的刺激。
以上為開啟RTX 實時光線追蹤技術(shù)后的《古墓麗影：暗影》視覺展現(xiàn)，可以看到，游戲角色在復(fù)雜的燈光環(huán)境下，隨著燈光色彩的變化以及攝像機鏡頭的遠近變化，光線打在人物上的陰影完全不同，與真實場景十分相近，尤其是畫面中人物手中煙火的擺動帶動周圍光線關(guān)系的變化更為真實，不禁讓我們對這款游戲更加期待。
《戰(zhàn)地V》
《戰(zhàn)地Ⅴ》是一款由EA制作并發(fā)修行的第一人稱射擊類游戲大作，是《戰(zhàn)地》系列游戲的正統(tǒng)延續(xù)，我們都知道，《戰(zhàn)地》系列游戲一直以來戰(zhàn)場都非?；趾刖薮?，玩家需要在多變的戰(zhàn)場上與“敵人”進行作戰(zhàn)，喜愛《戰(zhàn)地》系列的游戲玩家對于《戰(zhàn)地Ⅴ》的即將上線充滿期待，震撼的戰(zhàn)爭場面加上游戲動畫，稱之為電影大片也并不為過。
開啟RTX 實時光線追蹤后的視覺表現(xiàn)，因為爆炸導(dǎo)致反射到車體上光線發(fā)生變化，呈現(xiàn)在車體上不再是原本的光線渲染效果，而是新的爆炸火光帶來的像素變化，仔細觀察甚至包括人物在車前的反射光同樣清晰。并可隨著人物以及火光的變化而不斷變化“形態(tài)”。體現(xiàn)在我們視覺中就是接近真實環(huán)境的震撼體驗。
未開啟RTX 實時光線追蹤，也就是使用傳統(tǒng)高端游戲顯卡的情況下游戲中的表現(xiàn)，我們可以看到，在高性能顯卡渲染下整個游戲畫面紋理非常逼真、清晰，并且車前面爆發(fā)火光后，爆炸畫面非常震撼，但因爆炸產(chǎn)生的光不可控，所以在汽車周圍設(shè)計者并未做任何光線渲染處理，我們在車體外圍只能看到車前的爆炸在車體上只是一片暗紅色區(qū)域，這與真實場景完全不相符。
《地鐵：離去》
《地鐵：離去》是一款采用分線性人物和沙盒地圖以探索刺激的劇情游戲，玩家將會親身經(jīng)歷整個春夏秋冬以及核冬季，游戲采用晝夜循環(huán)系統(tǒng)以及動態(tài)氣候系統(tǒng)。在這款游戲中，玩家可自己定義武器裝備、每個選擇都將影響未來的征程，可玩性非常高，最大的特點在于游戲中各種細節(jié)化的道具渲染強化。
《地鐵：離去》這款游戲本身靈感就來自于小說《地鐵2033》和《地鐵2035》，題材上就貼近去恐怖與生存，開啟RTX的實時光線追蹤后，玩家可以通過游戲感受到更加真實的緊張氛圍，想象一下，帶上耳機，聆聽自己的腳步，實現(xiàn)所見范圍內(nèi)因為自身的移動，四周環(huán)境發(fā)生微妙的改變，真實代入感將會非常強烈，對于喜歡恐怖生存類游戲的玩家來說，實時光線追蹤技術(shù)將會為玩家提供一個身臨其境的感覺。
從對比圖中不難發(fā)現(xiàn)，實用RTX 20系游戲顯卡開啟實時光線追蹤技術(shù)后，我們看到的游戲場景色彩會變得非常豐富，環(huán)境因為有了光線，賦予了更加明亮的色彩。游戲場景也變得更加貼近真實的畫面感。
光線追蹤技術(shù)的多領(lǐng)域運用
其實早在很久之前，光線追蹤技術(shù)就被提出，但受限于效率不高的缺點，只能被應(yīng)用于影視特效中的靜幀渲染工序，而對大眾最有影響的3D圖形游戲領(lǐng)域也是最近才被NVIDIA運用于RTX 20系顯卡身上。主要原因就在于這種技術(shù)的計算量非常大，通常電影制作人才依賴于大量的服務(wù)器渲染農(nóng)場。這種渲染的特殊效果可能需要花費幾天甚至幾周的時間。最常見的就被運用于我們常見的OC電影中，例如在震撼的《優(yōu)品飛車》等電影中。
在大型3D圖形游戲領(lǐng)域，實時光線追蹤技術(shù)的運用不管是因為NVIDIA Turing架構(gòu)提升了計算量還好實時光纖技術(shù)得到了徹底的迭代升級，隨著GPU性能的日益增強，在可預(yù)期的未來，必然會有更有人將會享受到光線追蹤技術(shù)帶來的好處。最切實的例子將會是在建筑領(lǐng)域，不管是產(chǎn)品設(shè)計師還是工程建筑師，都可以高效的實用實時光線追蹤技術(shù)在很短的時間內(nèi)還是能成逼真的產(chǎn)品模具，提升成品展示效率的同時省去了復(fù)雜而又昂貴的設(shè)計費用。
本文編輯：劉國亮
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