什么是射线跟踪？

射线跟踪是一种技术渲染通过追踪光线的路径通过场景创建图像的计算机图形。光线可以与场景中的对象相互作用，从而摆脱它们并获得诸如颜色的属性。

射线跟踪：基础知识

雷追踪模拟真实的照明。我们看到的光是从能源发出的光子的结果，就像太阳一样。当它们与物体碰撞时，光子可以反弹和散射。镜子就是在行动中看到这一切。光线击中镜子会产生反射。

射线跟踪模拟了这一点。与现实世界相比，追踪的光线数量是掌声，其中数百万光子在我们的视野中反弹。现代游戏追踪每像素的一个和四个光线之间。尽管如此，这足以模拟现实世界。

跟踪光线的路径也让它与游戏世界互动。射出红色物体的光线可以受到这种颜色的影响，铸造红色的光芒。光线可以根据属性以不同的方式分散游戏的艺术家给对象，允许逼真的半反射或粗糙表面。

Ray跟踪是3D图形前进的重要一步。它通过模拟光线的路径来创建一个现实形象。即使在玩家对环境不可见时，这会导致可以与环境交互的照明。射线跟踪不需要专用的硬件来运行，但它在可加速射线跟踪的视频卡或游戏机上才能实用，因为它非常苛刻。

射线跟踪与光栅化（或者3D图形，您知道它）

即使你理解这种解释，你仍然可能会被混淆。过去的比赛中存在思考，即使是那些现在几十年的老人也是如此。如何射线跟踪不同？

过去的3D游戏和最现代化的游戏，使用光栅化。光栅化将3D游戏世界的元素与播放器可见到2D图像中。它只渲染播放器应该可见的是什么，因为任何用于生成播放器看不到的表现都会被浪费。但是，这会产生问题。

让我们返回镜子的示例。玩家的环境和玩家角色对玩家不可见（在第一人称游戏中，至少）。通过光栅化，镜子没有任何反映。

当然，镜子存在于现代游戏中。他们渲染了两次的场景。一遍来自玩家的观点，而另一个通道来自不同的角度。然而，这使得渲染场景所需的性能加倍。

屏幕空间反射，一种流行的3D游戏引擎中的技术，使用屏幕数据来创建反射。该技术非常适用于与玩家的角度的角度的反射表面，例如水。但是，如果物品反射偏离屏幕，则反射对象会消失。

Ray Tracing不分享这些问题，因为与光栅化不同，它可以在玩家的角度外追踪。

此外，在允许光线与表面相互作用的游戏中，射线跟踪可以显示难以栅光栅化和半反射表面的射频追踪。

射线跟踪需要什么硬件？

射线跟踪不是一个新的想法。计算机科学家在20世纪80年代初期尝试了雷追踪，创建具有现实照明，反射和阴影的静态图像。不幸的是，他们花了几个小时才能渲染。

视频游戏需要在每秒或更高的30帧以30帧进行实时射线跟踪。这只是一个旨在加速射线跟踪的视频卡。

NVIDIA的RTX射线跟踪依靠硅称为张量核心。张量核心仅在RTX视频卡中找到。NVIDIA的GTX卡可以使用光线追踪渲染游戏，因为如上所述，射线跟踪不需要目的构建的硅。但是，与RTX卡相比，性能是Abysmal。和一些游戏，喜欢与RTX射线跟踪的MINECRAFT，需要一个RTX视频卡，因为它们使光线跟踪的特定方式。

加速射线跟踪的AMD卡没有特定的品牌，没有专用的硅子。相反，它们使用硬件调整和软件更新以获得更好的结果。识别加速射线跟踪的AMD卡更难以理解，请注意细节。

索尼的PlayStation 5和Xbox系列X和S具有来自AMD的图形硬件，可以加速射线跟踪。然而，开发人员可以启用，并且许多游戏都没有。一个值得注意的例子是Cyber​​punk 2077.支持在推出的PC上支持RTX射线跟踪，但在下一个Gen控制台上不支持射线跟踪。在未来的修补程序中为下一代控制台承诺该功能。