NVIDIA RTX™ 平台



NVIDIA RTX 平台融合了光线追踪、深度学习和光栅化,通过 NVIDIA Turing GPU 架构以及对行业领先工具和 API 的支持,从根本上改变了内容创作者和开发人员的创作流程。

基于 RTX 平台构建的应用程序带来了实时真实感渲染和 AI 增强图形、视频和图像处理的强大功能,使数百万设计师和艺术家能够以全新的方式创作令人惊叹的内容。


RTX平台提供在先进硬件上运行的软件API和SDK,以提供能够加速和增强图形、照片、图像和视频处理的解决方案。这些包括:

  • 光线追踪(OptiX、Microsoft DXR、Vulkan)
  • AI 加速功能 (NGX)
  • 光栅化(高级着色器)
  • 模拟(CUDA 10、PhysX、Flex)
  • 资产交换格式(USD、MDL)


光线追踪



光线追踪长期以来一直用于非实时渲染,通过模拟光的物理行为来提供逼真的照明。光线追踪通过追踪光从观看者的眼睛穿过虚拟 3D 场景时所采取的路径来计算像素的颜色。当光线穿过场景时,光线可能会从一个对象反射到另一个对象(导致反射)、被对象阻挡(导致阴影)或穿过透明或半透明对象(导致折射)。所有这些交互结合起来产生像素的最终颜色,然后显示在屏幕上。

支持 RTX 的 GPU 包括专用光线追踪加速硬件,使用先进的加速结构并实现全新的 GPU 渲染管道,以在游戏和其他图形应用程序中实现实时光线追踪。开发人员通过 NVIDIA OptiX、通过 NVIDIA 光线追踪库增强的 Microsoft DXR 以及即将推出的 Vulkan 光线追踪 API 来利用光线追踪加速。


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人工智能(AI)




NVIDIA NGX SDK 是一种全新的深度学习驱动的技术堆栈,将基于人工智能的功能直接加速和增强图形、照片成像和视频处理到应用程序中。 NVIDIA NGX 功能利用 Tensor Core 最大限度地提高其运行效率,并需要支持 RTX 的 GPU。 NGX 使开发人员可以通过预先训练的网络轻松将 AI 功能集成到他们的应用程序中。


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光栅化



图灵架构的新型流式多处理器 (SM) 包括先进的着色技术以及旨在加速图形管道的新功能。



网格着色

网格着色通过为图形管道的顶点、曲面细分和几何着色阶段提供新的着色器模型,支持更灵活、更高效的几何计算方法,从而推进了 NVIDIA 的几何处理架构。例如,通过将对象列表处理的关键性能瓶颈从 CPU 移至高度并行的 GPU 网格着色程序中,这种更灵活的模型可以支持每个场景多一个数量级的对象。网格着色还支持用于高级几何合成和对象 LOD 管理的新算法。

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可变速率着色 (VRS)

VRS 允许开发人员动态控制着色率,最少每 16 个像素着色一次,最多每个像素 8 次。该应用程序使用着色率表面和每个图元(三角形)值的组合来指定着色率。 VRS 是一个非常强大的工具,它允许开发人员更有效地进行着色,减少全分辨率着色不会带来任何可见图像质量优势的屏幕区域的工作,从而提高帧速率。已经确定了几类基于 VRS 的算法,这些算法可以根据内容细节级别(内容自适应着色)、内容运动速率(运动自适应着色)以及 VR 应用、镜头分辨率和眼睛位置来改变着色工作(焦点渲染)。

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纹理空间着色

通过纹理空间着色,对象在保存到内存的私有坐标空间(纹理空间)中着色,像素着色器从该空间进行采样,而不是直接评估结果。通过将着色结果缓存在内存中并重用/重新采样,开发人员可以消除重复的着色工作或使用不同的采样方法来提高质量。

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多视图渲染 (MVR)

MVR 有力地扩展了 Pascal 的单通道立体声 (SPS)。虽然 SPS 允许渲染两个常见的视图(X 偏移除外),但 MVR 允许在单次渲染中渲染多个视图,即使这些视图基于完全不同的原点位置或视图方向。通过简单的编程模型进行访问,其中编译器自动提取与视图无关的代码,同时识别与视图相关的属性以实现最佳执行。

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计算





当某物的外观和行为都与现实中一样时,就会产生逼真的视觉效果。经过十多年的物理模拟发展,RTX 平台配备了 NVIDIA 的PhysXFleXCUDA 10 等 API,可以准确模拟现实世界中游戏、虚拟环境和特效中的对象如何交互。


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资产互换



随着管道和应用程序工作流程的复杂性不断增加,标准文件格式可以极大地帮助创建者和开发人员在应用程序之间实现更好的资产交换。在现代管道中,几何图形、材质和着色器定义等数字资产都需要跨应用程序传输,同时保持保真度。

RTX 平台支持资产交换的行业标准,即皮克斯的通用场景描述 (USD)和开源的NVIDIA 材质定义语言 (MDL) 。 USD 广泛应用于娱乐行业,提供丰富的工具集,用于读取、写入、编辑以及快速预览 3D 几何和着色。 NVIDIA MDL 被许多应用程序采用,包括 Adobe、Allegorithmic 和 Epic 的 Unreal Studio。 MDL 允许开发人员一次性构建材料库,并确信材料在工作流程中的所有应用程序中保持其外观。


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NVIDIA Omniverse




NVIDIA Omniverse 是一个强大的新型协作平台,适用于基于 USD 和 MDL 的 3D 制作流程。 3D 应用程序开发人员可以构建门户将其产品连接到 Omniverse,以便客户可以与其他行业标准应用程序无缝共享资产。


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