Quais cartões NVIDIA suportam rastreamento de raios?
O que é rastreamento de raio?
No aspecto da computação gráfica, o rastreamento de raios é uma técnica de renderização que simula as características físicas de uma luz que trazem iluminação, sombras e efeitos realistas aos jogos. Ele imita como um raio de luz se afasta de objetos de um ponto de ajuste, ilustrando o reflexo da luz de todas as superfícies. Todo o processo, por sua vez, aprimora a qualidade da imagem que oferece aos espectadores uma experiência mais imersiva. A técnica tem sido usada há muito tempo em filmes 3D e acabou encontrando seu caminho em jogos de computador de alto nível, fornecendo efeitos visuais de qualidade cinematográfica. Ray Rasting tem sido um divisor de águas no mundo dos jogos e é uma técnica de renderização preferida do que a rasterização, que tem limitações na renderização das verdadeiras cores dos objetos.
Raio rastreado em GPUs Nvidia
Como fabricante líder de placas gráficas, a NVIDIA sempre foi ousada em experimentar novas maneiras de melhorar a qualidade visual de seus produtos. A partir de setembro de 2018, a Nvidia vem lançando placas gráficas com recursos de rastreamento de raios. A arquitetura Turing da NVIDIA é o primeiro design de GPU com hardware dedicado ou núcleos de RT, para processamento de rastreamento de raios em tempo real.
O que são núcleos RT?
O rastreamento de raios geralmente é reservado para aplicações não-reais, porque o tempo de computação necessário para processar a operação de rastreamento de raios é muito mais longo do que outros efeitos visuais. Nvidia fez um avanço integrando hardware em seus projetos arquitetônicos com o único objetivo de calcular o ratamento em tempo real. Este hardware adicionado, conhecido como RT Cores, foi inaugurado nas placas gráficas RTX baseadas em Turing da NVIDIA. Esta também foi a primeira placa de gráfico de consumo do mundo com suporte de rastreamento de raios no nível de hardware
Os núcleos RT calcula as cores dos pixels como um raio de luz viaja de um ponto para outro. O processo fica mais complexo quando há uma infinidade de fontes de luz. Além disso, vários processos envolvidos no rastreamento de raios, como fundição de raios, rastreamento de caminho, BVH (hierarquia de volume delimitada) e filtragem de denoising, tornam -a uma técnica computacionalmente intensiva. A BVH é a parte mais demorada dos cálculos de rastreamento de raios, e os núcleos da RT aceleram a travessia BVH para rastreamento de raios em tempo real. Além dos núcleos da RT, há outro conjunto de hardware nas GPUs da NVIDIA que desempenham um papel no fornecimento de rastreamento de raios em tempo real. Os núcleos do tensor, projetados para aceleração de inteligência artificial, também ajudam a denoising em tempo real e acelerar.
NVIDIA Graphics Cards w/ Ray Rasting Suporte
As placas NVIDIA com núcleos de RT são um grande salto para o fabricante de placas de gráficos de renome mundial. No entanto, este é, no entanto, as liberações anteriores baseadas em hardware de placas gráficas não têm esses recursos. Como o Ray Racing tem um grande apelo aos consumidores, a Nvidia também disponibilizou o recurso para placas gráficas mais antigas. Como as arquiteturas mais antigas não incluem núcleos de RT em seus projetos, a NVIDIA tornou possível a renderização de rastreamento de raios através de motoristas prontos para o jogo.
Cards gráficos da NVIDIA com rastreamento de raios no nível de hardware
A primeira geração de núcleos de RT foi apresentada na série RTX 20 da NVIDIA. O RTX 2080 foi o primeiro da série RTX 20 que mostrou a arquitetura de Turing. Foi então seguido por RTX 2080 TI, RTX 2070 e RTX 2060. Titan RTX também está na formação.
Em setembro de 2020, a NVIDIA apresentou o sucessor de Turing, The Ampere, que apresenta a segunda geração de núcleos de RT. As enormes atualizações de amperes nos núcleos de RT e nos núcleos de tensores aumentam a taxa de RT-core para 58 rt-tflops, 1.7x mais alto que o de Turing, fornecendo uma renderização de rastreamento de raios muito mais rápida e aprimorando a qualidade da imagem. Da mesma forma, o ampere tem mais do que o dobro da taxa de núcleos tensores de Turing com 238 tensor-tflops. O ampere está no centro da segunda geração de GPU da RTX; A série RTX 30 inclui o Titan-Class RTX 3090, RTX 3080, RTX 3070 e o mais recentemente lançado RTX 3060.
NVIDIA Graphics Cards com rastreamento de raios em nível de software
Nvidia fez outro avanço, permitindo o rastreamento de raios em placas gráficas selecionadas sem núcleos de RT dedicados. Esta é uma boa notícia para os jogadores que usam os modelos mais antigos que ainda não consideram atualizar as placas gráficas, mas querem experimentar os benefícios visuais da técnica de rastreamento de raios. Geforce GTX 1060 6 GB e as placas gráficas mais altas agora podem desfrutar dos recursos de rastreamento de raios através do DirectX Raytracing (DXR). Abaixo está a lista de cartões NVIDIA que são capazes de rastrear com DXR:
- GeForce GTX 1660 TI
- GeForce GTX 1660
- Nvidia Titan XP (2017)
- Nvidia Titan X (2016)
- GeForce GTX 1080 Ti
- GeForce GTX 1080
- GeForce GTX 1070 Ti
- GeForce GTX 1070
- GeForce GTX 1060 6GB
Devido à sua falta de hardware dedicado para rastreamento de raios, os cartões GTX só podem oferecer efeitos básicos de rastreamento de raios. Os núcleos do shader lidam com os cálculos de rastreamento de raios, e essa carga de trabalho adicional para os núcleos do shader afetará o desempenho da GPU. No entanto, com recursos de rastreamento de raios, os jogadores podem experimentar uma experiência visual mais atraente.
O futuro do rastreamento de raio em Nvidia
O desempenho da ampere já é mais do que satisfatório após dobrar as taxas de processamento de Turing. No entanto, embora ainda esteja fresco do forno, já existem rumores sobre seu sucessor, o Lovelace. Podemos esperar novos desenvolvimentos nos cálculos de rastreamento de raios nesta nova arquitetura da GPU. Da mesma forma, uma nova geração de placas gráficas RTX já está em andamento. O futuro do rastreamento de raios parece brilhante, pois a Nvidia continua a desenvolver arquiteturas de GPU que satisfazem a fome do consumidor por uma melhor experiência de jogo.