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上帝說,要有光。於是英偉達重新模擬了光

德國科隆,昏暗的會場裡坐滿了人,一陣陣綠光掃過,陰影中人們精神亢奮,不時跟著台上的男人發出一陣陣尖叫。這不是什麽新納粹的邪教聚會,這是英偉達在德國的一場最新發布會,一場被英偉達 CEO 黃仁勳形容為“重新發明電腦圖形學”的發布會。

(圖片來源:Twitter 用戶 Ben Berraondo @ Gamescom)

最新的消費級N卡誕生了:GeForce RTX 2000系列。站在台上的皮衣黃高舉著外形像是一個煤氣灶的新產品,激動地問大家“美不美?”

可能是新品真的太“熱”了,他這次都沒穿皮衣。

當天發布的三個版本分別是 Geforce RTX 2080 Ti、RTX 2080 和 RTX 2070,前兩款將開始接受預定,並將在9月上架。新卡是基於英偉達最新的圖靈 (Turing) 架構設計,並將首次實現即時光線追蹤 (Real Time Ray Tracing),光線追蹤能力比前代提升了6倍。

至於顯卡實際性能有多少長進,還是只能用擠牙膏來形容了。

其實,黃仁勳唾沫星子橫飛的激情演講中,很多時間都是在重複喊著新卡的數據。但這就足夠讓粉絲們興奮:

“我愛 GigaRays” 黃仁勳低沉嗓子說。GigaRays 的意思是“每秒千兆光線”,用於描述光線追蹤性能。

以下是無聊的數據,來自雷鋒網:

RTX 2080 Ti 搭載 TU-102-300A 芯片,配有 4352 顆流處理器,基準頻率為1350MHz,Boost頻率為1575MHz,而顯存方面搭載了GDDR6顯存,352Bits的顯存位寬,這也是Geforce遊戲顯卡首次搭載GDDR6顯存,RTX 2080 Ti的顯存容量達到了11GB,頻率為14Gbps。

供電方面,RTX 2080 Ti採用了12+3相供電,可以說相當豪華。

TDP方面,RTX 2080 Ti擁有280W的功率,其中250W為顯卡主體功率,而35W為Type-C的功率。擴展方面,RTX 2080 Ti擁有3個DP 1.4接口,HDMI 2.0接口和Type-C接口,其中DVI接口已經和20系顯卡告別了。

圖靈架構:重新定義光

光線追蹤是什麽?

就是通過極為強大的計算來實時渲染(而非手動調製)遊戲、電影等作品裡面的光線,使其以假亂真。今年年初,英偉達曾經用 Volta RTX 以星際大戰為例做過模擬,其中的光線就接近真實世界。

一直以來,實時光線追蹤被形容為遊戲界的“聖杯”,所有玩家都期待著這一天的到來。

(受限於上傳大小,可以簡單感受一下)

前幾天,黃仁勳剛剛在加拿大發布了新一代的GPU框架——圖靈 Turing。新卡 RTX 2000系列能實現如此強大的即時光線追蹤,都得益於圖靈這個新的框架。

黃仁勳將圖靈框架形容為過往十年電腦圖形領域最重要的創新。黃仁勳形容,為了這個新的框架,英偉達工程師們工作了10年。

在對光線的模擬上,現在英偉達及業界普遍的做法是一種叫做“光柵化”(rasterization)的簡單方式,它按照場景中物體的擺設順序,從後往前處理光與物體的關係:將光源、物體的位置、面光的方向等結合計算,生成影像。

2004年,遊戲《毀滅戰士3》首次開始使用這種方式,它第一次讓遊戲裡物體的影子能夠跟著物體移動而移動,從而讓這些怪物顯得更嚇人。

然而,玩家和遊戲公司已經不能滿足於光柵化提供的效果了已——最大的原因在於,它搞不定光的反射、折射和散射。

光柵化還有一個搞不定的,就是它無法自然地呈現光照到複雜表面上的折射效果,比如下圖:

為什麽我們受不了光柵化?以著名的潛入遊戲《分裂細胞》為例,大部分時候玩家需要在燈光和陰影中穿梭,而身處陰影中敵人 AI 根本看不到玩家……然而現實中就算一個很暗的房間,光也能折射進來。你試試站在暗處嚇唬別人,別人根本早就看到你了。

現在你明白為什麽《分裂細胞》不出新作了:如果真的有光線追蹤,Sam Fisher 大叔應該找不到工作了。

實時光線追蹤就可以對光線與物體的關係進行更複雜的渲染,基於 AI 算法,新的模擬方式會判斷物體與光線的關係,在遇到一些鏡面物體時會渲染出很逼真的反光,甚至會根據光的色散現象來決定反射出的光的顏色.

它不再需要提前渲染好場景中的物體,而是根據整個環境進行實時的模擬。

而圖靈框架搭載了最新設計的專門針對實時光線追蹤功能的 RT Cores 技術。來看看新的實時光線追蹤渲染出的下雨地面:

(遊戲畫面中 RTX 開啟前後對比圖)

但實現這一水準的物體與光線互動,需要大量的計算成本,這些電影工作室往往會使用數十台電腦彼此協作實現這一功能,這被稱為“渲染農場”。對於普通遊戲玩家,這樣的成本自然很難承擔。

好在,新的顯卡也顯著降低了這個成本。想出影院級效果,不用再斥巨資買伺服器啦,一張顯卡應該就夠了(不夠就兩張)。

據英偉達介紹,RT Cores 能讓圖靈架構的 GPU 以比 Pascal 架構快6倍的速度模擬物理世界。而這只是指最終的渲染輸出,其實 RT Cores 可以在實時光線追蹤的處理上比 Pascal 快25倍。

“我們就是要完成實際性能提升1000倍的目標,而且要提前十年完成。” 黃仁勳在發布會上說。對於影像設計等職業從業者來說,RTX系列和圖靈架構無疑是巨大的好消息。對於遊戲玩家來說,他們也離自己的”聖杯“更近了一步。

粉絲:太貴了

隻不過,這麽牛逼的技術,我們普通玩家們想要立刻體驗的話,究竟要交多少錢呢?答案依舊很殘忍。

就像近年來的新品一樣,Geforce RTX 2000系列的價格絕對不便宜:

RTX 2080 Ti售價999美元,RTX 2080售價699美元,而RTX 2070售價499美元。在京東上, RTX 2080 Ti 也開始預售,價格為 9999元,RTX 2080 為 6499元。(可憐的國內玩家)

黃仁勳在發布會的售價公布環節,曾激動地喊著這組價格,似乎聲音越大越能證明這是很低的價格。場下觀眾也很配合地鼓起掌,但鏡頭掃過,幾位小哥正議論紛紛,臉上是一副“又來了”的表情。

一位遊戲玩家在推特上失望地說到:能不能有一次,就一次,GeForce 的定價可以合理一些。普通玩家實在承擔不起啊。

另一名網友則“憂國憂民”地說,這麽下去玩家們馬上就要被英偉達壟斷了,而且毫無辦法,AMD 差的太遠,其他跟別提,誰也沒法阻止英偉達。

一名推特網友則乾脆發起投票,目前覺得999美元的頂配版不劃算的人居多:

所以,各位玩家們,你們是否會為這很可能改變遊戲行業的突破式技術買單呢?

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