GDC 2018上，微软率先为DirectX 12 API增加了光线追寻模块，命名为DirectX Raytracing (DXR)；NVIDIA则是发布了根据实时光线追寻的RTX技能；AMD也宣告是自家的ProRender烘托引擎将支撑实时光线追寻。此外比方EA 寒霜引擎、EA Seed、Unreal 引擎、3DMark、Unity 引擎现已宣告将会引进光线追寻。但这些好像间隔咱们还有些悠远，直到前两天NVIDIA发布了RTX 2080 Ti、RTX 2080、RTX 2070游戏显卡，清晰表明从硬件等级支撑光线追寻！那么究竟什么是光线追寻？
光线追寻能到达什么样的作用？其实这个咱们每一个人都体会过，绝大部分科幻、动作电影里边或多或少都会用上光线追寻这一技能。比方令人血脉贲张的《极品飞车》、《权利游戏》中的火焰、烟雾和爆破作用似乎感同身受，能够说光线追寻生成的印象与开麦拉拍照的印象难以区别，这就是光线追寻能到达的极致作用。但详细怎么做到的？
光栅化
想要了解什么是光线追寻，这儿咱们不得不提及耳熟能详的专业名词“光栅化”，因为它是光线追寻的根底，也是高效代替计划。为什么会呈现这样看似敌对的界说？
因为光栅化是一个十分巨大的概念，它有可能是指代某一个结构，也可能是详细到某一个技能上。就现在现阶段来说，咱们并不情愿将光栅化放到与光线追寻的敌对面上，因为光线追寻仍是需求光栅化作为根底，一起起到如虎添翼作用，因而现阶段完成的仍然是混合烘托，两者相得益彰，缺一不可，并不是部分自媒体揄扬的那样，光线追寻能够彻底代替光栅化。
光栅化的简略原理：
依照字面意思就是把图画栅格化、像素化，将电脑生成的矢量图转换成屏幕像素点的进程。比方说，游戏中物体建模的时分都是三维，由点线面构成，但要显现在二维的显现器上，就需求一个“降维冲击”——光栅化，成为能够被显现的像素点，其实就是三维向二维的转化进程，这是现在烘托的柱石。
光线追寻
而在电影职业中，早就用上了咱们提及的光线追寻，他们现已有适当老练的解决计划，彻底能够到达以假乱真的作用，你看看漫威的科幻大片，是不是给你一种反常实在的幻觉？没错，这就是光线追寻的魅力。
至于为什么电影职业能这样做，原因不外乎有两个：一是有时刻，他们选用的离线光线追寻，是要渐渐一帧帧烘托出来；二是有钱，一般特效作业室会运用到NVIDIA所说的烘托农场，不是一台电脑在算，而是一个个烘托集群服务器在作业，算力是你机箱里的GTX 1080 Ti不计其数倍，因而它们能够这样玩。
光线追寻现在的瓶颈——核算量巨大、小样本核算噪点
光线追寻是三维核算机图形学中的特别烘托算法，它与之前核算光源光线传达途径不一样，运用光的可逆性质，反向核算，盯梢从眼睛宣布的光线，经过技能生成编排好的数学模型展示出来，这样的得到画面作用更佳，关于反射与折射有更精确的模仿作用，而且功率十分高，因而在电影制造进程往往会选用这种高质量的烘托方法。
但很惋惜，光线追寻最大缺点在于对算力要求极高，核算量十分巨大，现在的单一硬件很难满意实时光线追寻的需求。光栅图形学中的算法，运用了数据的一致性从而在像素之间同享核算，而光线盯梢一般是将每条光线当作独立的光线，每次都要从头核算。所以虽然电影特效作业室有巨大的核算集群，但他们也会“偷闲”，只要在要害帧、要害元素上选用光线追寻来处理，其余部分仍然运用光栅化进行烘托，仍然能够供给十分超卓的画面作用。由此可想而知核算量之大。
按道理来说，每一条光线都有自己的核算，能够正确地处理出光线反射、折射等光学现象，但实践出来的作用有可能与实在情况不一样。这因为终究的画面是求解经过烘托方程得到，但有时分方程式解不出来，只能运用蒙特卡洛积分做近似解，需求用到很多的样本进行求解，在电影运用的离线烘托中，因为没有核算时刻约束，他们一般会选用几百到几千以内大样本进行核算，出来的光线追寻作用会更好。
一旦用到游戏上就不同了，要到达60fps，也就是一帧只要16ms时刻给你进行光线追寻运算，那么样本只能尽可能小，这样就会导致出来解不行精确，画面会有很多噪点。
NVIDIA创始了实时光线追寻新时代
NVIDIA现已意料这一点，针对极低样本数量的光线追寻效果进行实时降噪的研讨，而且获得了不错的效果，终究成为GameWorks SDK 中一个光线追寻降噪模块，也就是Denoising算法。终究能够用比较低样本的光线追寻应用到实时烘托中，终究烘托质量能够比美大样本下的光线追寻收敛图画。
另一方面，跟着显卡核算功能日益提高，NVIDIA以为显卡参加硬件级光线追寻支撑的机遇现已老练，光线追寻也会成为未来3A级游戏竞相运用的技能，以到达玩家们朝思暮想的画面作用。因而NVIDIA在阅历Volta游戏显卡跳票后，带来了具有专门处理光线追寻的RT Core的Turing游戏显卡，不仅仅能够让游戏开发者进行实时光线追寻核算，所见即所得，而玩家也能从游戏中感受到史无前例、电影级的画质。
就像NVIDIA所说的那样，图灵架构显卡凝聚了曩昔10年里在核算机图形算法和 GPU 架构范畴所获得的效果。
