Что такое Nvidia RTX, как технология трассировки лучей меняет графику в играх и зачем покупать новую GeForce (коротко и с примерами)
Что такое Nvidia RTX?
Nvidia RTX — платформа, содержащая ряд полезных инструментов для разработчиков, которые открывают доступ к новому уровню компьютерной графики. Nvidia RTX доступна только для нового поколения видеокарт Nvidia GeForce RTX, построенного на архитектуре Turing. Основная особенность платформы — наличие возможности трассировки лучей в реальном времени (также называемой рейтресингом).
Что за трассировка лучей?
Трассировка лучей — функция, которая позволяет имитировать поведение света, создавая правдоподобное освещение. Сейчас в играх лучи двигаются не в реальном времени, из-за чего картинка, зачастую, хоть и выглядит красиво, но всё равно недостаточно реалистична — используемые сейчас технологии требовали бы огромное количество ресурсов для рейтресинга.
Это исправляет новая серия видеокарт Nvidia GeForce RTX, обладающая достаточной мощностью для расчёта пути лучей.
Как это работает?
Это побудило Nvidia внедрить дополнительные ядра в видеокарты GeForce RTX, которые возьмут на себя большую часть нагрузки, улучшая производительность. Они также снабжены искусственным интеллектом, задача которого — высчитывать возможные ошибки во время процесса трассировки, что поможет их избежать заранее. Это, как заявляют разработчики, также повысит скорость работы.
И как трассировка лучей влияет на качество?
Shadow of the Tomb Raider, релиз которой состоится 14 сентября этого года:
Battlefield 5, которая выйдет 19 октября:
Metro Exodus, чей выход намечен на 19 февраля 2019 года:
Control, дата выхода которой пока неизвестна:
Вместе с этим всем, Nvidia рассказала, какие ещё игры получат функцию трассировки лучей.
Как включить RTX?
А есть ли аналоги у AMD?
Технология, которая будет работать на API Vulkan, пока находится в разработке.
Технология NVIDIA RTX™ — одно из самых важных достижений NVIDIA в компьютерной графике, которая положила начало новому поколению приложений, моделирующим мир с невероятной скоростью. Благодаря поддержке новых технологий ИИ, трассировки лучей и моделирования RTX представляет собой полноценную платформу, которая позволяет создавать невероятные проекты в 3D, фотореалистичные симуляции и впечатляющие визуальные эффекты быстрее, чем прежде.
КЛЮЧЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Трассировка лучей
Технология RTX воплощает мечту о рендеринге кинематографического качества в реальном времени благодаря оптимизированным API для трассировки лучей, таким как NVIDIA OptiX™, Microsoft DXR и Vulkan. Теперь фотореалистичный рендеринг объектов и окружений в реальном времени в комбинации с физически точными тенями, отражениями и преломлениями позволяет художникам и дизайнерам создавать потрясающий контент быстрее, чем когда-либо раньше.
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ
Технология NVIDIA RTX привносит возможности ИИ в визуальные вычисления и позволяет разрабатывать приложения на базе ИИ, которые ускоряют рабочий процесс. Эти возможности значительно ускоряют работу художников и дизайнеров, освобождая время и ресурсы за счет интеллектуальной обработки изображений, автоматизации повторяющихся задач и оптимизации процессов, требующих большого объема вычислений.
РАСТЕРИЗАЦИЯ
RTX поддерживает такие новые технологии программируемого шейдинга, как Variable-Rate Shading, Texture-Space Shading и Multi-View Rendering. Использование этих технологий позволяет создавать более насыщенные визуальные эффекты с гибкой интерактивностью, крупными моделями и сценами и улучшенными возможностями в VR.
МОДЕЛИРОВАНИЕ
Реалистичность визуальных эффектов достигается не только путем соответствия внешнего вида, но и поведения. Благодаря возможностям ядер CUDA®и таким API, как NVIDIA PhysX®, Flow, FleX и CUDA, технология RTX позволяет точно моделировать поведение реальных объектов во всем: от игр до виртуальных сред и спецэффектов
Трансформация рабочих процессов с NVIDIA Omniverse
NVIDIA Omniverse™ — это открытая платформа для совместной работы в виртуальной среде и физически корректного моделирования в реальном времени. Графические художники, дизайнеры и инженеры могут в один клик ускорить проектирование благодаря единой виртуальной среде, обеспечивающей синхронизацию рабочих процессов в ведущих программных инструментах. Приложение работает на базе NVIDIA RTX™ и позволяет быстро обмениваться данными на любых устройствах.
Детально разбираем новейшую технологию и объясняем, стоит ли брать кредит на 2080 Ti
Почему NVIDIA продает новые видеокарты по таким заоблачным ценам? Почему название сменилось с GTX на RTX? Стоит ли продавать почку, чтобы любоваться технологией трассировки лучей? Сейчас выясним!
Главная европейская игровая выставка Gamescom 2018 началась с анонса следующего поколения видеокарт от NVIDIA. Президент компании Хуан Женьсюнь на специальной презентации представил собравшимся экспертам по железу сразу три новые модели: GeForce RTX2070, 2080 и 2080 TI. Все на базе анонсированной архитектуры Turing c новой технологией рендеринга изображения через трассировку лучей.
Что такое трассировка лучей?
Основной акцент в новой линейке делается именно на альтернативный способ рендеринга картинки через RTX-технологию вместо растрового метода. Это дает новые возможности для отрисовки визуальных эффектов: в основном речь идет о красивых отражениях, высветлениях и тенях.
Технология, как нам показывают, хорошо справляется с обработкой многочисленных источников света в реальном времени. Тени получаются мягкими, без резких граней. Благодаря этому картинка становится более реалистичной. Это может быть абсолютно неважно в Fortnite или аркадах, но в играх с упором на графику — вроде Battlefield 5 — эффекты смотрятся действительно здорово.
Описывая характеристики видеокарт, NVIDIA вводит новый параметр эффективности устройства: количество одновременных лучей в обработке. Для GeForce RTX 2080 Ti это значение равно 10 миллиардов лучей в секунду.
Замечательный показатель и пока не обозначающий ровным счетом ничего: его на данный момент просто не с чем сравнивать.
Чтобы наглядно понять, что из себя представляет технология, посмотрите видео ниже. Но имейте ввиду, что показанная картинка может серьезно расходиться с действительностью: маркетологи частенько обманывают людей.
Почему поменялось название?
С наименованиями архитектур прослеживается определенная преемственность: Kepler, Maxwell, Pascal и Turing — это фамилии известных математиков. Но это не то, на что стоит обращать внимание: название архитектуры компания меняет каждые два года.
Что важнее, NVIDIA перестает использовать для основной игровой серии привычное уже за десять лет сокращение GTX. Так компания прозрачно намекает, что преемственность преемственностью, но нынешние изменения — это всерьез и надолго.
RTX от Nvidia — будущее индустрии или уловки маркетологов?
RTX от Nvidia — будущее индустрии или уловки маркетологов?
RTX от Nvidia — будущее индустрии или уловки маркетологов?
Еще что-нибудь новое есть?
Порт VirtualLink. Это универсальное соединение под все шлемы виртуальной реальности (Oculus, HTC Vive и другие). Звучит интересно, особенно учитывая то, что сейчас на рынке нет вообще ни одного продукта, который поддерживал бы соединение через этот порт. Проще говоря, NVIDIA сделала устройство «на вырост», задавая новые стандарты.
Кроме того в картах 2080 Ti и 2080 появилась технология NVIDIA NVLink (этакий SLI 2.0), с помощью которой можно соединить видеокарты для совместного переваривания больших нагрузок.
Стоит ли продать почку ради этих видеокарт?
Сомневаемся. Подозрения вызывают не только заметные просадки FPS (ниже 60) при включенном RTX уже при 1080р, но и даунгрейд тактовой частоты относительно предыдущего поколения.
Увы, без реальных тестов нельзя предсказать, насколько критично падение с 1582 MHzу GeForce GTX 1080 Ti до 1545 MHz у GeForce RTX 2080 при большем быстродействии памяти другого типа. Также под вопросом остается оптимизация под технологию игр, не показанных на презентации, и состояние драйверов под новую архитектуру.
RTX — это на самом деле технология будущего. Однако право первым войти в это будущее обойдется в целое состояние, и не факт, что все сразу пойдет как по маслу. Чем-то напоминает платный Early Access.
Новая линейка RTX, в чем мы все убедимся в ближайший год, создана для очень четкого сегмента игр, ориентированных исключительно на графические технологии и визуалку. Эти игры должны вызывать картинкой вау-эффект, пусть и в ущерб плавности изображения и с возможными просадками FPS. Потом, безусловно, появятся бюджетные решения, но сейчас покупка видеокарт RTX — это очень специфическая прихоть. Очень дорогая и очень специфическая.
Я купаюсь в долларах и подкуриваю сигары банкнотами — покупать?
Если у вас есть лишняя сотня тысяч, которая никак не помешает вашей финансовой стабильности — стоит присмотреться исключительно к старшей модели GeForce RTX 2080 Ti в разогнанном варианте Founders Edition. Ее реальная эффективная производительность должна быть заметно выше, чем у видеокарт текущего поколения. Да и поглазеть вживую на новые эффекты все-таки хочется, правда?
Но даже этот вариант все еще остается покупкой очень дорогого экспериментального девайса под ограниченный набор игр, от которых вы теоретически получите больше эмоций. Не стоит также забывать, что вау-эффект рано или поздно проходит, и любая графика безысходно приедается. Всем остальным стоит подождать вариаций от партнеров NVIDIA или хотя бы первых тестов, как бы круто и многообещающее не выглядела картинка сейчас.
Ну что, найдется у вас лишняя сотка на видеокарту будущего?
В мире компьютерных игр в 2018 году произошло событие, которое многие эксперты отнесли к разряду революционных. Речь идет о внедрении в игры трассировки лучей.
По сути, это симуляция модели человеческого зрения, которая вплотную приближает компьютерную графику к кинематографическому уровню (см. примеры).
Эта информация доступна также в формате видео:
Трассировка лучей в компьютерной 3D-графике используется давно. Однако, раньше высокая сложность расчетов и недостаточное быстродействие видеокарт не позволяли с нужной скоростью рендерить картинку в компьютерных играх. Вместо трассировки использовались более простые и значительно менее требовательные к видеокартам алгоритмы.
Кое-кто пророчествовал начало игрового использования трассировки не ранее 2025 года. Однако, уже в 2018 году в графические чипы карт Nvidia Turing были внедрены специальные аппаратные блоки, включающие так называемые тензорные и RT-ядра. Они оптимизированы под расчеты трассировки и значительно ускоряют их. Новшество получило название Nvidia RTX. Видеокарты с наличием таких аппаратных средств не сложно отличить по аббревиатуре «RTX» в их названии. Это, например:
Nvidia RTX положила начало использованию трассировки лучей в компьютерных играх. Компания Microsoft дополнила DirectX 12 расширением DXR (DirectX Raytracing), а разработчики игровых приложений тут же взяли его на вооружение.
Рендеринг отдельных элементов графики с использованием трассировки появился в играх Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider, Battlefield V, Control. Таких игр пока не много. Но это не на долго. В дальнейшем трассировка лучей в той или иной степени будет использоваться в большинстве компьютерных игр.
В апреле 2019 года Nvidia выпустила специальный драйвер, добавляющий поддержку DirectX Raytracing также и в некоторые видеокарты архитектур Pascal и Turing, не обладающие специальными аппаратными средствами. Для расчетов в них используются универсальные шейдерные блоки, поэтому в список поддерживаемых попали только достаточно быстрые для этого модели. В частности:
В остальных видеокартах поддержки трассировки нет. Nvidia решила не добавлять ее в более старые линейки своих графических ускорителей, включая флагман GTX 980 Ti, который, вероятно, мог бы справиться с задачей не хуже, чем GTX 1060.
О намерении внедрить поддержку real-time трассировки лучей в свои продукты заявили и представители AMD. В картах Radeon появление соответствующих аппаратных средств (аналога Nvidia RTX) ожидается ближе к 2021 году. На программном же уровне поддержка графическими ускорителями AMD трассировки возможна уже сейчас (через Pro Renderer и Radeon Rays). Однако, в игровых приложениях ее пока нет.
Но есть ли в этом смысл? Многочисленные тесты свидетельствуют, что именно аппаратная поддержка трассировки лучей является ключевым условием комфортной игры. Ну, по крайней мере, на современном этапе эволюции графических карт и соответствующего программного обеспечения.
Например, в игре Metro Exodus при разрешении экрана Full HD с максимальными настройками графики, но без трассировки лучей, GeForce GTX 1080 Ti обеспечивает быстродействие на уровне 77 кадров в секунду. RTX 2060 при аналогичных условиях выдает только 56 кадров в секунду. Преимущество первой видеокарты
Если же в настройках игры включить трассировку лучей, расстановка сил кардинально меняется. GTX 1080 Ti, не имеющая аппаратной поддержки, выдает всего 25-26 кадров в секунду, а RTX 2060, у которой такая поддержка есть, – 40. Здесь уже не абы какое преимущество второй видеокарты (
37%). И это при том, что RTX 2060 является самой «медленной» картой с наличием аппартных средств трассировки.
Сложить более полное представление о влиянии трассировки на игровое быстродействие помогут размещенные ниже графики.
Выводы же напрашиваются следующие:
В компьютерных играх трассировка лучей в режиме реального времени с приемлемым уровнем быстродействия возможна при условии ее аппаратной поддержки видеокартой.
Программная ее поддержка пока-что выглядит не более, чем средством демонстрации широким массам преимуществ новой технологии. За счет использования для трассировки только универсальных шейдерных блоков обеспечить плавный игровой процесс не способны даже самые быстрые современные видеокарты.
Если вы не в курсе последних новостей в мире аппаратного оборудования или только недавно заинтересовались сборкой своего ПК и думаете о приобретении видеокарты от Nvidia, то, несомненно, заметили, что упомянутая компания предлагает два разных на первый взгляд типа графических процессоров: GTX и RTX.
Итак, что же это все означает, в чем разница между моделями GTX и RTX, и какую из них стоит выбрать? Мы ответим на все эти вопросы, так что рекомендуем прочитать статью до конца!
Основы
Все игровые графические процессоры Nvidia принадлежат их собственному бренду GeForce, который появился в 1999 году с выпуском GeForce 256. С тех пор компания выпустила сотни различных видеокарт, а кульминацией стали три последних модельных ряда: серия GeForce 20, выпущенная в 2018 году, серия GeForce 16, выпущенная в 2019 году, и серия GeForce 30, выпущенная в 2020 году.
На сегодняшний день серии GeForce 20 и GeForce 30 состоят исключительно из графических процессоров RTX, а серия GeForce 16 – из видеокарт GTX. Итак, что же означают все эти буквы? На самом деле ни GTX, ни RTX, не являются аббревиатурами и не имеют конкретного значения как такового. Они существуют просто ради маркетинговых целей.
Nvidia использовала несколько похожих двух- и трехбуквенных обозначений, чтобы предоставить пользователям общее представление о том, какую производительность может предложить каждый графический процессор. Например, производители использовали такие обозначения, как GT, GTS, GTX, а также многие другие на протяжении многих лет, однако лишь GTX и новая RTX «выжили» до наших дней.
GeForce 20 / 30 против GeForce 16
Прежде всего мы должны отметить, что серии 20 и 16, то есть последние графические процессоры RTX и GTX, основаны на одной и той же микроархитектуре видеокарты Turing, которую Nvidia впервые представила в 2018 году. В свою очередь, серия 30 основана на новейшей архитектуре Ampere.
Однако, несмотря на то, что GeForce 20 и 16 основаны на одной архитектуре, 20-я вышла первой. После запуска в 2018 году, производители хотели сосредоточиться на расширенных функциях, которые могла предложить новая архитектура. Линейка состояла из графических процессоров верхней части среднего сегмента и high-end видеокарт, которые и могли продемонстрировать указанные функции, и это были первые модели под обозначением RTX.
Между тем, серия 16 появилась годом позже, потому что Nvidia нужно было предложить несколько более экономичных решений для тех, кто не мог позволить себе потратить больше 400 долларов на видеокарту. Эти графические процессоры, однако, не имели вышеупомянутых расширенных функций, поэтому сохранили старое обозначение GTX.
Тем не менее в настоящее время графические процессоры GTX действительно слабее, чем RTX, но так и было задумано самими разработчиками. Название RTX было введено в основном ради маркетинга, чтобы новые графические процессоры воспринимались как большой шаг вперед, как нечто действительно новое, а само обозначение было вдохновлено главной новой функцией, представленной в серии 20: трассировка лучей в реальном времени.
Сейчас трассировка лучей в реальном времени стала возможной благодаря RT-ядрам, которые встречаются только в сериях 20 и 30 и отсутствуют в моделях серии 16. Вдобавок ко всему существуют тензорные ядра, которые обеспечивают ускорение ИИ, а также повышают производительность трассировки лучей и обеспечивают суперсэмплинг глубокого обучения в играх.
Если убрать эти две ключевые характеристики из общей картины, видеокарты GTX 16 серии и графические процессоры RTX серий 20 и 30 не так уж сильно отличаются. Очевидно, что более дорогие модели RTX имеют больше транзисторов, больше ядер, лучшую память и многое другое, из-за чего они способны предложить лучшую общую производительность, чем более дешевые аналоги в лице GTX. Однако они не обязательно обеспечивают лучшее соотношение цены и качества.
Итак, что это за новые функции и стоит ли покупать графический процессор RTX?
Что такое RT ядра?
Как упоминалось выше, RT ядра представляют собой ядра графического процессора, предназначенные исключительно для трассировки лучей в реальном времени.
Так что же делает трассировка лучей с графикой видеоиграх? Технология позволяет добиться более реалистичного освещения и отражений. Это достигается путем отслеживания обратной траектории распространения луча, что позволяет графическому процессору выдавать гораздо более реалистичное моделирование взаимодействия света с окружающей средой. Рейтрейсинг по-прежнему возможен даже на графических процессорах без RT ядер, но в таком случае производительность просто ужасная, даже на флагманских моделях типа GTX 1080 Ti.
Говоря о производительности, трассировка лучей в реальном времени на самом деле сильно влияет на производительность даже при использовании с графическими процессорами RTX, что неизбежно приводит к вопросу — стоит ли вообще использовать данную технологию?
По состоянию на 2020 год чуть множество игр поддерживают трассировку лучей.
Видео выше показывает, как трассировка лучей выглядит в игре Control (2019): графические улучшения, обеспечиваемые трассировкой лучей, значительны. Однако функция сокращает показатель FPS вдвое, со стабильных 60 до 30, и это с высокопроизводительной видеокартой RTX 2070 Super!
Трассировка лучей в реальном времени — это важное достижение в области гейминга, которое в ближайшие годы значительно улучшит графику видеоигр. Тем не менее, на прямо сейчас аппаратное обеспечение недостаточно мощное, и разработчики еще не в полной мере используют потенциал функции.
Что такое тензорные ядра?
Несмотря на то, что трассировка лучей является наиболее «продаваемой» функцией графических процессоров RTX серий 20 и 30, архитектура Turing также представила еще одну важную новую функцию в основной линейке GeForce — расширенные возможности глубокого обучения, которые стали возможны с помощью специальных тензорных ядер.
Эти ядра были представлены в 2017 году в графических процессорах Nvidia Volta, однако игровые видеокарты не были основаны на этой архитектуре. Таким образом, тензорные ядра, присутствующие в моделях Turing, на самом деле являются тензорными ядрами второго поколения. Касаемо игр, то у глубокого обучения есть одно основное применение: суперсэмплинг глубокого обучения, сокращенно DLSS, который представляет собой совершенно новый метод сглаживания. Итак, как именно работает DLSS и лучше ли он, чем обычные методы сглаживания?
DLSS использует модели глубокого обучения для генерации деталей и масштабирования изображения до более высокого разрешения, тем самым делая его более резким и уменьшая искажения. Вышеупомянутые модели глубокого обучения создаются на суперкомпьютерах Nvidia, а затем приводятся в действие тензорными ядрами видеокарты.
Суперсэмплинг обеспечивает более четкое изображение, но при этом требует меньших затрат на оборудование, чем большинство других методов сглаживания. Более того, технология может заметно улучшить производительность при включенной трассировке лучей, что хорошо, учитывая, насколько высока производительность данной функции.
Однако, как и в случае с трассировкой лучей, список игр, которые в настоящее время поддерживают DLSS, к сожалению, довольно мал. Впрочем, это наверняка изменится в будущем.
Заключение
Что ж, пришло время подвести итоги: обозначение RTX было введено Nvidia в основном ради маркетинговых целей, из-за чего графические процессоры на архитектуре Turing 20-й серии выглядели как более крупное обновление, чем они есть на самом деле.
Конечно, RTX-модели оснащены крутыми новыми элементами, которые полностью раскроют свой потенциал в обозримом будущем, а что касается чистой производительности, новейшие видеокарты на архитектуре Ampere достаточно сильно опережают старые графические процессоры GTX на базе Pascal, которые продавались по примерно той же цене.
Принимая во внимание все вышесказанное, мы бы не сказали, что графические процессоры RTX стоит покупать только ради трассировки лучей и DLSS, поскольку производительность всегда должна быть на первом месте, особенно если вы хотите получить максимальную отдачу от своих денег. С другой стороны, эти технологии будут развиваться в ближайшем будущем, и через пару лет графические чипы GTX окажутся откровенно устаревшими. Если вы собираетесь приобрести новую видеокарту, то, возможно, стоит ознакомиться с данной статьей, где мы перечислили лучшие видеокарты, доступные на рынке прямо сейчас.
Считаю что трассировка лучей является не столь революционной функцией ради которой стоит обновляться на новое поколение, сколько её метод оптимизации под названием DLSS. Уже который год в сети плавают слухи что у NVIDIA в рукаве был припасён ход, позволяющий сделать реальный прогресс в плане оптимизации — но зная насколько сильно компания погрязла в маркетинге, ждать от них такого подарка «бесплатно» было бы максимально глупо, и по факту так и получилось. Трассировка же стала тем самым триггером, который заставил их применить этот козырь, и как мы видим по тестам 2.0 версии — результаты действительно впечатляющие, а уж если и вовсе отключить Трассировку, то мы как раз и получаем тот самый долгожданный буст фпс в 2 раза, который к тому же ещё и умудряется «улучшать» картинку из натива… Просто фантастика. У них в планах сейчас вообще стоит задача добиться включения поддержки DLSS по умолчанию на уровне настройки видеоадаптера через панель нвидии, но это ориентировочно должно быть в версии 3.0, а пока что только вчера вышло обновление под номером 2.1 которое добавляет режим «Ультра производительности» для Death Stranding — кстати есть ли по этому поводу тесты?)
Чего ждать в будущем? Первое время конечно всё будет сказочно — буст фпс в 2 раза это действительно круто, и только совсем глупые люди не будут таким пользоваться, особенно на самых бюджетных версиях RTX серии в виде 2060, которые были слегка быстрее и чутка дороже тех же 1660 версий, но по факту дадут двойной разрыв в производительности с ними. Но почему же это чисто маркетинговая технология, которая по факту может работать на всех видеокартах, но нвидиа заботливо двигает её только под новые серии? Да потому что у неё есть аналог, и точно так же как и Crytek сделали свой софтовый вариант трассировки, AMD сделали на уровне софта аналог под названием FidelityFX. Естественно она получилась хуже, но тот факт что это всё базируется чисто на программном уровне — а не с фейковым использованием каких то там специальных ядер, намекает нам на то что кое кого сильно обманывают, но если всё таки довести до ума данную функцию и включить её поддержку на программном уровне — то AMD будет иметь серьёзный ответ на прорывные технологии предлагаемые Хуангом в 3 тысячной серии.
RTX от Nvidia — будущее индустрии или уловки маркетологов?
RTX от Nvidia — будущее индустрии или уловки маркетологов?
RTX от Nvidia — будущее индустрии или уловки маркетологов?
