自從NVIDIA圖靈架構(gòu)在Gamescom2018大會(huì)上公布以來(lái)，光線追蹤就成為了近十年來(lái)在游戲領(lǐng)域能預(yù)見(jiàn)的最重要的圖形升級(jí)之一，代表著圖形渲染技術(shù)的巔峰。RTX 20系列顯卡在Turing圖靈架構(gòu)的GPU內(nèi)加入了“實(shí)時(shí)光線追蹤”功能，將光追正式鋪開(kāi)到市場(chǎng)中。NVIDIA光線追蹤技術(shù)發(fā)展了兩代產(chǎn)品，AMD RX 6000系列也加入其中。
時(shí)至今日，光線追蹤已經(jīng)開(kāi)始逐漸應(yīng)用于游戲當(dāng)中，并且隨著時(shí)間的推進(jìn)，支持這一技術(shù)的游戲數(shù)量也在不斷增多。但針對(duì)“光追”的評(píng)測(cè)少之又少，大多數(shù)人只能靠肉眼對(duì)光影的感知程度來(lái)辨別這一功能的好壞。
傳統(tǒng)的常規(guī)3D實(shí)時(shí)渲染幀率、2D編解碼幀率、2D編解碼質(zhì)量等顯卡測(cè)試項(xiàng)目，已經(jīng)不能滿足大量高端新顯卡用戶的評(píng)測(cè)需求?；诖耍敶髱熢诮衲甑拇杭景l(fā)布會(huì)上正式推出了光線追蹤測(cè)試，經(jīng)過(guò)半年的打磨優(yōu)化，如今正式上線魯大師客戶端(PC版本6.0正式版)。
國(guó)內(nèi)唯一針對(duì)光追性能的測(cè)試
魯大師太空站光追測(cè)評(píng)(Space StationRTBenchmark)是國(guó)內(nèi)首個(gè)且唯一專門(mén)針對(duì)實(shí)時(shí)光線追蹤(RTRT)打造的基準(zhǔn)性能測(cè)試場(chǎng)景。
該場(chǎng)景基于微軟的DirectX Raytracing(DXR)技術(shù)，使用虛幻引擎4(UE4)，打造的質(zhì)量極高的評(píng)測(cè)場(chǎng)景。在圖形渲染過(guò)程中實(shí)時(shí)跟蹤物體和環(huán)境的光線，精準(zhǔn)的進(jìn)行光線反射、折射、半透明、準(zhǔn)確的環(huán)境光遮擋、柔和陰影等效果的繪制，為用戶帶來(lái)極其逼真的光影效果和自然的渲染畫(huà)面。
太空站測(cè)試場(chǎng)景反應(yīng)了顯卡在4K分辨率下光線追蹤的真實(shí)效果和性能。在足夠復(fù)雜的場(chǎng)景和光影效果下，評(píng)估顯卡的最大光追性能，并且保證評(píng)測(cè)的獨(dú)立性和準(zhǔn)確性。
由于光追測(cè)試是一個(gè)獨(dú)立的測(cè)試項(xiàng)目，還有不少老顯卡不支持光追，所以暫時(shí)不能加入到全系顯卡測(cè)試環(huán)境里，它主要用于衡量NIVIDIA和AMD的高端新卡。
我們并不僅僅著眼于現(xiàn)在，太空站目前在CPU和GPU上的優(yōu)化以及場(chǎng)景的復(fù)雜度足以保證在未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，都不會(huì)過(guò)時(shí)，已保留了適應(yīng)更高性能顯卡的可能性!
哪些顯卡支持光線追蹤測(cè)試?
光線追蹤在三維圖形工作中早已經(jīng)運(yùn)用，也常用于電影后期特效，CG動(dòng)畫(huà)制作。微軟將光線追蹤算法融入自家圖形API，DX12，也就是DXR特效。
光線追蹤(DXR)與之前的特效相比，最大的區(qū)別在于大量引入實(shí)時(shí)追蹤計(jì)算，讓單一光源盡可能真實(shí)的去還原其效果。通過(guò)發(fā)射光線，通過(guò)無(wú)數(shù)次折射、反射后，進(jìn)行數(shù)字解析，最后解析光線。這樣的追蹤能夠生成反射、遮蔽、消失等光照實(shí)際效果。
最早發(fā)布實(shí)用化是NV的20系列RTX顯卡，而2019年5月，圖靈架構(gòu)的GTX 16系列和上一代的10系列顯卡也通過(guò)驅(qū)動(dòng)更新支持。
但由于實(shí)時(shí)計(jì)算光線追蹤對(duì)現(xiàn)有顯卡產(chǎn)生了極大的計(jì)算壓力，對(duì)顯卡硬件的要求較大，因此目前支持魯大師光線追蹤測(cè)試的顯卡目前只有NV的GeForce RTX系列、Quadro RTX系列、TITAN系列以及AMD的Radeon RX 6000系列顯卡支持測(cè)試。
與通過(guò)OTA驅(qū)動(dòng)升級(jí)的顯卡不同，這幾個(gè)系列的顯卡原生就支持了光線追蹤(DXR)技術(shù)，并為其提供了強(qiáng)悍的硬件支持，可以適用較強(qiáng)的光影環(huán)境測(cè)試項(xiàng)目。要知道，支持光追和流暢運(yùn)行光追是兩回事。
顯卡將在光線追蹤性能上拉開(kāi)差距
作為實(shí)例，我們選取了2070 Super、2080Ti、3070、3080以及AMD Radeon 6700XT共五款顯卡的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行直觀展示。除了顯卡之外，其他電腦硬件配置不變。將每張顯卡進(jìn)行三次測(cè)試，數(shù)值進(jìn)行平均測(cè)算，得出最終結(jié)果。
這幾款顯卡中性能最高的無(wú)疑是RTX3080，其次是3070和2080Ti。
(顯卡性能跑分)
在光線追蹤性能測(cè)試中，兼具了光線反射、折射、半透明材質(zhì)的質(zhì)感、環(huán)境光遮擋與柔和陰影等復(fù)雜的光照模式。加之鏡頭震動(dòng)、晃動(dòng)、推拉、慢動(dòng)作等游戲中我們經(jīng)常涉及到的鏡頭運(yùn)動(dòng)軌跡與鏡頭處理手法的狀態(tài)都有涉及。
值得一提的是，3080全程基本都能保持比較穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。顯卡光追測(cè)試跑分三次平均分為97895分，平均畫(huà)面幀率30FPS左右。
(顯卡光追測(cè)試性能)
評(píng)分最高的是RTX3080和3070，相比之下6700X的成績(jī)偏低，與N卡拉開(kāi)了較大的差距。畢竟兩者雖然都是硬件級(jí)光追，但從目前AMD公布的資料來(lái)看，其光線追蹤技術(shù)(Radeon Rays)更多依托的是軟件層面，并沒(méi)有像NVIDIA那樣在GPU內(nèi)部設(shè)計(jì)RT Core來(lái)專門(mén)負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)光線追蹤效果的渲染，實(shí)現(xiàn)形式和最終性能肯定會(huì)有所差距。
打開(kāi)DLSS(動(dòng)態(tài)幀數(shù)補(bǔ)償功能)后，RTX 3080在太空站測(cè)試畫(huà)面幀數(shù)有了大幅的提升，基本一直保持在90幀左右。NVIDIA 的DLSS通過(guò)高級(jí)的AI渲染生成媲美原生分辨率的畫(huà)質(zhì)，其采用先進(jìn)的時(shí)間反饋技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)更清晰的圖像細(xì)節(jié)，同時(shí)提高幀于幀之間的穩(wěn)定性。
能開(kāi)啟光追的高端顯卡與DLSS技術(shù)，顯然是并行的，這樣才能保證游戲流暢體驗(yàn)感。遺憾的是，6700XT顯卡目前不支持DLSS功能，無(wú)法看到提升數(shù)據(jù)。
(開(kāi)啟DLSS前后對(duì)比數(shù)據(jù))
就顯卡性能而言，AMD和NVIDIA已經(jīng)不相上下。在魯大師2021半年報(bào)中，AMD RX6900XT的性能已經(jīng)超過(guò)了RTX3080，NVIDIA在消費(fèi)級(jí)顯卡領(lǐng)域的性能優(yōu)勢(shì)已經(jīng)不再明顯了。
光線追蹤帶來(lái)了圖形渲染技術(shù)的新高度，也是未來(lái)中高端顯卡的發(fā)展趨勢(shì)。目前已經(jīng)應(yīng)用的DXR特效有反射、動(dòng)態(tài)陰影、全局光照。光線追蹤能夠?qū)⒂螒虍?huà)面大幅度的優(yōu)化提升，給游戲中的玩家?guī)?lái)的沉浸感，在本質(zhì)上提升幾個(gè)梯度，更利于優(yōu)秀的3A級(jí)游戲以及部分網(wǎng)絡(luò)游戲的內(nèi)容創(chuàng)作與體驗(yàn)的發(fā)展。
在顯卡的光追性能上，A卡和N卡勢(shì)必再次有一番競(jìng)爭(zhēng)。
在接下來(lái)的游戲市場(chǎng)中，會(huì)有更多支持光追功能的游戲出生。而接下來(lái)的新高端卡，也勢(shì)必會(huì)將光線追蹤技術(shù)作為發(fā)力點(diǎn)。借助魯大師光追測(cè)試，可以擺脫用肉眼判斷光追效果的不確定性，將這一功能以數(shù)據(jù)化呈現(xiàn)，為用戶提供更客觀的參考價(jià)值和判斷依據(jù)。
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