光線追蹤影響渲染速度嗎？需要什么電腦配置
在 3D 世界中，慢慢地人們傾向于讓它盡可能逼真。他們可以應用許多技術和技巧，但有一種技術可以為您提供很多幫助，稱為光線追蹤。然而，眾所周知，它是非常計算密集型的。在本文中，讓我們進一步探討它，并回答“光線追蹤會影響您的渲染速度嗎？”這個問題。”
什么是光線追蹤？
光線追蹤?是模擬光源在現(xiàn)實生活中如何反應的方法。它追蹤光線到達物體的路徑，逼真地模擬光線如何反射回來以創(chuàng)建準確的反射、折射、陰影和間接照明。
我們經常遇到的光線追蹤術語之一是路徑追蹤。它們相同嗎？或者它們是不同的技術？其實詳細解釋起來比較復雜，也不是本期的重點，所以我們先了解一下路徑追蹤是光線追蹤的進化。
哪個軟件是基于光線追蹤的？
許多。為了獲得更好的圖形效果或逼真的圖像，許多渲染引擎都采用光線追蹤。列舉一些最受歡迎的可能是 Arnold、Redshift、Octane、V-Ray、Blender Cycles、Twinmotion、Unreal Engine 等。
光線追蹤會影響渲染速度嗎？
是的，它確實。
因為光線追蹤是極其計算密集型的。當你開啟光線追蹤 (RTX) 時，你會有更好的照明、反射等。GPU 現(xiàn)在必須更加努力地計算它們，這會影響你的渲染速度。讓我們看看 RTX 的關閉和打開如何影響您的圖像質量：
這只是使用光線追蹤的游戲中的一個示例。我們可以看到，RTX開啟后，天空的色調更加豐富，城堡在水面上的倒影更加明顯，我們看到更多的陰影，物體有光能到達也有不能到達的部分。因為它仍然是游戲，它不像你在現(xiàn)實世界中看到的那樣逼真，但它肯定比下面 RTX 關閉的圖片更吸引眼球。
當 RTX 關閉時，您看不到顏色的變化，沒有陰影，沒有反射。這就像它來自一個非常古老的 90 年代游戲。
在 3D 渲染中也是如此。當您啟用光線追蹤時，這組光線將平行運行并落在物體的每個像素上。如果你有更多的物體，你的 GPU 必須計算的光反射、吸收、散射和半透明就越多。
例如，您的場景有兩個對象。一束光線到達一個物體并反射到另一個物體。光線現(xiàn)在將繼續(xù)反射，您的 GPU 將需要計算光線的方向、與其他物體的交點，并對所有方向的光線值求和。
在這個例子中，我們只有 2 個物體和 1 個光線來簡化它。當然在現(xiàn)實生活中你有很多光線和很多物體，有很多材料會影響光線的反射或折射方式。與室外場景中的水或雨滴相比，室內場景中的鏡子或玻璃會有不同的反射或折射。
現(xiàn)在光線投射可以達到數(shù)百萬，每條光線都需要多次切換材質管道和多次紋理提取。這就是光線追蹤計算密集型的原因，并且會影響您的渲染速度。
哪些 GPU 支持光線追蹤？
要回答這個問題，任何 GPU 都支持光線追蹤。但是，其中只有一些針對光線追蹤進行了優(yōu)化。
任何未被 Nvidia 標記為 RTX 的 GPU 或適用于 MacOS 的 AMD 卡都能夠支持光線追蹤。但是，它們沒有專門的內核來實現(xiàn)光線追蹤，它們必須使用普通的著色單元。這導致AMD卡 在光線追蹤的競爭中落后。
隨著 RTX2000 系列的推出，Nvidia是第一家將光線追蹤引入消費類顯卡的公司。現(xiàn)在，他們已經升級到RTX4000系列，有了新的架構和特殊的內核來實現(xiàn)光線追蹤，也就是RT內核。AMD 卡不擅長升級，而 Nvidia 卡具有 DLSS（深度學習超級采樣）技術，可以通過使用 AI 的圖像重建來創(chuàng)建全新的幀并顯示更高分辨率。讓我們看看 Nvidia 卡和 AMD 卡之間的光線追蹤性能。
如果您使用路徑追蹤，例如 Twinmotion 路徑追蹤器，帶有 AMD 卡的 MacOS 不支持它。Nvidia 卡采用第三代張量核心（用于創(chuàng)建 4k 圖形或視頻）和第二代 RT 核心用于光線追蹤，而 AMD 卡仍處于第一代光線加速器。
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