只能在游戲中使用嗎？ RTX光線追蹤技術(shù)的現(xiàn)實(shí)運(yùn)用
前段時(shí)間我們聊到新一代RTX 20系顯卡所采用的實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)，可以說(shuō)，NVIDIA這么多年在3D圖形方面的努力并沒(méi)有白費(fèi)，光線追蹤技術(shù)運(yùn)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(huì)上線發(fā)售，但這并不影響我們對(duì)其進(jìn)行具體表現(xiàn)進(jìn)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(duì)其在實(shí)際游戲中的效果究竟做出度對(duì)比分析。
NVIDIA Geforce RTX顯卡
2018年8月20日，在德國(guó)科隆游戲展的展前發(fā)布會(huì)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(kāi)始著手基于全新NVIDIA RTX平臺(tái)開(kāi)發(fā)以《戰(zhàn)地V 》和《古墓麗影：暗影》為代表的熱門(mén)游戲，計(jì)劃將全新的實(shí)時(shí)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(shí)間體驗(yàn)與傳統(tǒng)渲染效果不同的真實(shí)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(lái)將成為游戲行業(yè)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)之一，屆時(shí)采用NVIDIA Turing 架構(gòu)的新顯卡可對(duì)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(jìn)行精確把控，利用光影效果為玩阿基營(yíng)造出真實(shí)的游戲場(chǎng)景。
支持光線追蹤技術(shù)的游戲
實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)固然不錯(cuò)，但如果我們喜愛(ài)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(qiáng)大的工具，游戲廠商可借此強(qiáng)化光線追蹤技術(shù)和AI效果，包括支持高級(jí)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(shí)時(shí)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(jī)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(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)運(yùn)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(xiǎn)類動(dòng)作游戲，在游戲中玩家可以體驗(yàn)到探索雨林、古墓以及加開(kāi)謎題，與敵人斗智斗勇的過(guò)程，使得這款游戲充滿了未知的刺激。
以上為開(kāi)啟RTX 實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)后的《古墓麗影：暗影》視覺(jué)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(jī)鏡頭的遠(yuǎn)近變化，光線打在人物上的陰影完全不同，與真實(shí)場(chǎng)景十分相近，尤其是畫(huà)面中人物手中煙火的擺動(dòng)帶動(dòng)周圍光線關(guān)系的變化更為真實(shí)，不禁讓我們對(duì)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(lái)戰(zhàn)場(chǎng)都非?；趾刖薮?，玩家需要在多變的戰(zhàn)場(chǎng)上與“敵人”進(jìn)行作戰(zhàn)，喜愛(ài)《戰(zhàn)地》系列的游戲玩家對(duì)于《戰(zhàn)地Ⅴ》的即將上線充滿期待，震撼的戰(zhàn)爭(zhēng)場(chǎng)面加上游戲動(dòng)畫(huà)，稱之為電影大片也并不為過(guò)。
開(kāi)啟RTX 實(shí)時(shí)光線追蹤后的視覺(jué)表現(xiàn)，因?yàn)楸▽?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(lái)的像素變化，仔細(xì)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(jué)中就是接近真實(shí)環(huán)境的震撼體驗(yàn)。
未開(kāi)啟RTX 實(shí)時(shí)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(gè)游戲畫(huà)面紋理非常逼真、清晰，并且車前面爆發(fā)火光后，爆炸畫(huà)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(jì)者并未做任何光線渲染處理，我們?cè)谲圀w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(shí)場(chǎng)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(huì)親身經(jīng)歷整個(gè)春夏秋冬以及核冬季，游戲采用晝夜循環(huán)系統(tǒng)以及動(dòng)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(gè)選擇都將影響未來(lái)的征程，可玩性非常高，最大的特點(diǎn)在于游戲中各種細(xì)節(jié)化的道具渲染強(qiáng)化。
《地鐵：離去》這款游戲本身靈感就來(lái)自于小說(shuō)《地鐵2033》和《地鐵2035》，題材上就貼近去恐怖與生存，開(kāi)啟RTX的實(shí)時(shí)光線追蹤后，玩家可以通過(guò)游戲感受到更加真實(shí)的緊張氛圍，想象一下，帶上耳機(jī)，聆聽(tīng)自己的腳步，實(shí)現(xiàn)所見(jiàn)范圍內(nèi)因?yàn)樽陨淼囊苿?dòng)，四周環(huán)境發(fā)生微妙的改變，真實(shí)代入感將會(huì)非常強(qiáng)烈，對(duì)于喜歡恐怖生存類游戲的玩家來(lái)說(shuō)，實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)將會(huì)為玩家提供一個(gè)身臨其境的感覺(jué)。
從對(duì)比圖中不難發(fā)現(xiàn)，實(shí)用RTX 20系游戲顯卡開(kāi)啟實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)后，我們看到的游戲場(chǎng)景色彩會(huì)變得非常豐富，環(huán)境因?yàn)橛辛斯饩€，賦予了更加明亮的色彩。游戲場(chǎng)景也變得更加貼近真實(shí)的畫(huà)面感。
光線追蹤技術(shù)的多領(lǐng)域運(yùn)用
其實(shí)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(diǎn)，只能被應(yīng)用于影視特效中的靜幀渲染工序，而對(duì)大眾最有影響的3D圖形游戲領(lǐng)域也是最近才被NVIDIA運(yùn)用于RTX 20系顯卡身上。主要原因就在于這種技術(shù)的計(jì)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(chǎng)。這種渲染的特殊效果可能需要花費(fèi)幾天甚至幾周的時(shí)間。最常見(jiàn)的就被運(yùn)用于我們常見(jiàn)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(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)的運(yùn)用不管是因?yàn)镹VIDIA Turing架構(gòu)提升了計(jì)算量還好實(shí)時(shí)光纖技術(shù)得到了徹底的迭代升級(jí)，隨著GPU性能的日益增強(qiáng)，在可預(yù)期的未來(lái)，必然會(huì)有更有人將會(huì)享受到光線追蹤技術(shù)帶來(lái)的好處。最切實(shí)的例子將會(huì)是在建筑領(lǐng)域，不管是產(chǎn)品設(shè)計(jì)師還是工程建筑師，都可以高效的實(shí)用實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)在很短的時(shí)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(shí)省去了復(fù)雜而又昂貴的設(shè)計(jì)費(fèi)用。
本文編輯：劉國(guó)亮
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