Nowa architektura Nvidia Turing jeszcze bardziej przybliży grafikę w grach do rzeczywistości
Technika śledzenia promieni ma stać się szczególnie istotna w grach przyszłości. Nvidia już się szykuje na wprowadzenie odpowiedniej dla niej kart graficznych i prezentuje architekturę Turing. Choć z początku trafi ona do układów, które mają niewiele wspólnego z DirectX czy grami.
Technika śledzenia promieni (ang. ray tracing) nie jest niczym nowym. Jest wykorzystywana w branży od dawna, choć nie tak powszechnie, jak by niektórzy chcieli. Śledzenie promieni wymaga bowiem dużej mocy obliczeniowej. Na czym ono właściwie polega?
Do tej pory właściwie każda aplikacja wykorzystywała technikę rasteryzacji do renderowania obrazu. Polega ona na transformacji wirtualnej trójwymiarowej sceny w klatkę dwuwymiarowego obrazu składającą się z pikseli, po drodze stosując technikę bufora Z i usuwania niewidocznych powierzchni (occlusion culling) by nie obciążać sprzętu generowaniem pikseli niewidocznych dla obserwatora.
Metoda ta sprawia jednak kilka problemów.
Programiści muszą uwzględniać w procesie technologicznym rasteryzacji różne wyjątki. Na przykład, usunięte przez wyżej wspomniane techniki obiekty faktycznie nie są widoczne na ekranie, ale… co z cieniem, który rzucają i który widoczny już być powinien? A to przecież tylko jeden z problemów: złożone sceny 3D składają się z tysięcy wzajemnie oddziałujących na siebie obiektów, emitujących światło odbite, refleksy czy wpływające na inne sposoby zjawiska na postrzegany obraz końcowy.
Silnik graficzny wykorzystujący śledzenie promieni potrafi określić barwę każdego z pikseli na podstawie drogi, jaką światło musi pokonać do obserwatora, uwzględniając wszelkie interakcje z przeróżnymi obiektami po drodze. To prawdziwa symulacja, dająca dużo lepsze i wierniejsze rzeczywistości efekty. Dzięki ray tracingowi nie trzeba kombinować, by wyświetlić odpowiednie cieniowanie, oświetlenie pośrednie czy refleksy. Nie są one osiągane przez dodatkowe efekty graficzne, a już podczas renderowania samej sceny.
Architektura Nvidia Turing to odpowiedź na to zapotrzebowanie.
Wykorzystujące ją układy graficzne będą zawierać rdzeń dedykowany przeliczeniom związanym ze śledzeniem promieni. Innymi słowy, nowe karty graficzne będą dysponowały czymś w rodzaju akceleratora do ray tracingu, dzięki któremu renderowanie scen wykorzystujących tę technikę będzie znacznie szybsze.
Jest tylko jeden haczyk. Na razie nie wiadomo kiedy Turing trafi do układów GeForce przeznaczonych na rynek masowy. Nvidia demonstrując nową architekturę opowiadała o niej w kontekście układów graficznych Quadro, a więc przeznaczonych na rynek profesjonalny. Sztandarowym produktem Quadro nowej generacji będzie Quadro RTX 8000 za 10 tys. dol., który zawierać będzie 48 GB pamięci GDDR6, 4608 rdzeni CUDA oraz 576 rdzeni Tensor. Karta ma mieć wydajność 10 gigapromieni na sekundę (ray tracing) i 16 TFLOPS. Będzie też obsługiwać standard VirtualLink.
A co z architekturą Nvidia Turing dla kart GeForce?
Oficjalnie nie wiemy na ten temat nic. Reddit wypatrzył jednak w materiałach promocyjnych Nvdii kilka podpowiedzi sugerujących, że na targach Gamescom zaprezentowana zostanie karta GeForce RTX 2080. Jakiekolwiek szczegóły na temat tych kart nie są jednak znane – można jednak założyć z dużym prawdopodobieństwem, że i one zawierać będą dedykowany rdzeń do przeliczeń związanych ze śledzeniem promieni.
