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<随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c>光(guang)追(zhui)技(ji)術(shu)裏(li)程(cheng)碑(bei)！《賽(sai)博(bo)朋(peng)克(ke)2077》超(chao)速(su)光追初(chu)體(ti)驗(yan)

寫(xie)在(zai)開(kai)頭(tou)

如(ru)今(jin)不(bu)少(shao)遊(you)戲(xi)都(dou)將(jiang)支(zhi)持(chi)光線(xian)追蹤(zong)作(zuo)為(wei)基(ji)本(ben)的(de)賣(mai)點(dian)，而(er)支持光线追踪的顯(xian)卡(ka)早(zao)在RTX 20系(xi)時(shi)就(jiu)發(fa)布(bu)了(le)。作为第(di)壹(yi)代(dai)光追显卡，當(dang)时的性(xing)能(neng)表(biao)現(xian)有(you)些(xie)捉(zhuo)襟(jin)見(jian)肘(zhou)，甚(shen)至(zhi)不少玩(wan)家(jia)直(zhi)呼(hu)“光追根(gen)本沒(mei)必(bi)要(yao)”。现在隨(sui)著(zhe)RTX 30系甚至最(zui)新(xin)的RTX 40系显卡发布後(hou)，显卡性能可(ke)以(yi)說(shuo)是(shi)有了質(zhi)的飛(fei)躍(yue)，迎(ying)戰(zhan)光追可以说是輕(qing)轻松(song)松。

不過(guo)显卡在发展(zhan)，光追也(ye)在发展，可能是为了獨(du)樹(shu)一幟(zhi)，NVIDIA前(qian)不久(jiu)提(ti)出(chu)了路(lu)徑(jing)追踪的概(gai)念(nian)，也就是更(geng)高(gao)級(ji)的光线追踪。现在這(zhe)項(xiang)全(quan)新的光线追踪也“實(shi)裝(zhuang)”落(luo)地(di)了。就在前幾(ji)天(tian)，《赛博朋克2077》这款(kuan)发售(shou)了3年(nian)的游戏迎來(lai)了史(shi)詩(shi)级的更新，此(ci)次(ci)更新引(yin)入(ru)了最新的全景(jing)光追模(mo)式(shi)（RTX Path Tracing Overdrive Mode），帶(dai)来了更加(jia)逼(bi)真(zhen)更具(ju)沈(chen)浸(jin)感(gan)的視(shi)覺(jiao)效(xiao)果(guo)。

《赛博朋克2077》全景光线追踪技术

《赛博朋克 2077》是一款凝(ning)聚(ju)了先(xian)進(jin)技术的游戏，在游戏发布之(zhi)初就曾(zeng)經(jing)掀(xian)起(qi)了一波(bo)購(gou)買(mai)熱(re)潮(chao)，多(duo)種(zhong)光线追踪技术加持下(xia)，霓(ni)虹(hong)燈(deng)光照(zhao)環(huan)境(jing)與(yu)赛博夜(ye)之城(cheng)璀(cui)璨(can)奪(duo)目(mu)，難(nan)以置(zhi)信(xin)的豐(feng)富(fu)細(xi)節(jie)跃然(ran)紙(zhi)上(shang)！在当时，这樣(yang)的视觉效果已(yi)经技驚(jing)四(si)座(zuo)，不少游戏都望(wang)塵(chen)莫(mo)及(ji)。

上文(wen)提到(dao)《赛博朋克2077》萬(wan)眾(zhong)期(qi)待(dai)的超速光追模式已经发布，此次更新引入全景光线追踪技术，利(li)用(yong)全景光线追踪，使(shi)本就已经惊艷(yan)的视觉效果更上一層(ceng)樓(lou)！游戏中(zhong)的反(fan)射(she)、陰(yin)影(ying)、环境光遮(zhe)蔽(bi)等(deng)效果都得(de)到了改(gai)进，使玩家可以洞(dong)见電(dian)子(zi)游戏的未(wei)来！

不看(kan)廣(guang)告(gao)看療(liao)效，下面(mian)我(wo)們(men)就实際(ji)看看这個(ge)全景光追的效果， 正(zheng)因(yin)为有全景光追的加入，现在夜之城里的每(mei)个霓虹灯、路灯、LED 广告牌(pai)、汽(qi)車(che)前灯和(he)其(qi)他(ta)光源(yuan)现在都會(hui)呈(cheng)现出光线追踪效果，從(cong)而使物(wu)体、墻(qiang)壁(bi)、过往(wang)汽车和行(xing)人(ren)都沐(mu)浴(yu)在準(zhun)確(que)的光照中。在实际畫(hua)面中可以看到，全景光追下背(bei)后的楼宇(yu)被(bei)前方(fang)的霓虹灯照亮(liang)，细节盡(jin)显，而前兩(liang)者(zhe)則(ze)無(wu)法(fa)做(zuo)到如此细致(zhi)入微(wei)的视觉效果。

再(zai)看看另(ling)一處(chu)细节，现实生(sheng)活(huo)中光线在发射后会经过多次反射，从而形(xing)成(cheng)很(hen)好(hao)的漫(man)反射效果，现在因为全景光追的加入，游戏画面也能做到这个效果。画面中的汽车在昏(hun)暗(an)的橋(qiao)底(di)开啟(qi)车灯后，开启全景光追的画面內(nei)，车身(shen)旁(pang)邊(bian)的花(hua)圃(pu)会为微弱(ruo)的灯光照亮，而前两者的画面内花圃還(hai)十(shi)分(fen)暗淡(dan)。这样的视觉效果与肉(rou)眼(yan)已经高度(du)相(xiang)似(si)，可见全景光追的加入對(dui)玩家又(you)是一場(chang)视觉盛(sheng)宴(yan)。

由(you)於(yu)加入了全景光追，游戏中的所(suo)有光源还能投(tou)射出物理(li)屬(shu)性准确的柔(rou)和阴影效果。因此从实际画面可以看出来，汽车在开启车灯后，被车灯照亮的地面積(ji)水(shui)更具立(li)体感、更加细致入微且(qie)逼真；而且车灯照亮遠(yuan)处的自(zi)動(dong)販(fan)卖機(ji)后，经过反光，自动贩卖机会有些过曝(pu)，这也更符(fu)合(he)人眼实际看到的效果，有了这项技术，玩家可以在游戏各(ge)个场景中体验到像(xiang)素(su)级的精(jing)致效果。

全景光线追踪所带来的视觉效果是惊艳的，相比(bi)原(yuan)来的光追技术，可以说是劃(hua)时代的改變(bian)，不过全景光线追踪对GPU算(suan)力(li)有極(ji)大(da)需(xu)求(qiu)，畢(bi)竟(jing)实时渲(xuan)染(ran)壓(ya)力极大，要知(zhi)道(dao)即(ji)使強(qiang)如RTX 4090显卡，不开启DLSS的情(qing)況(kuang)下，4K画质＋全景光追僅(jin)有可憐(lian)的十几幀(zhen)，因此想(xiang)要流(liu)暢(chang)体验还是離(li)不开老(lao)黃(huang)在RTX 40系显卡上主(zhu)推(tui)的DLSS 3黑(hei)科(ke)技。

这时就有玩家会有疑(yi)問(wen)了，那(na)开启DLSS后，原本精美(mei)的游戏画面不会有画质損(sun)耗(hao)嗎(ma)？这里我们也錄(lu)制(zhi)了原生4K以及DLSS 3四檔(dang)画面在ICAT中进行画质对比。实測(ce)下来，不得不说老黄的DLSS 3真的有点東(dong)西(xi)，即使开启DLSS 3后，画面是用低(di)分辨(bian)率(lv)超分渲染至4K的，但(dan)觀(guan)感上与原生4K几乎(hu)没有任(ren)何(he)差(cha)距(ju)，无論(lun)是水面反射还是地板(ban)紋(wen)理全都清(qing)晰(xi)、銳(rui)利。

从左(zuo)往右(you)依(yi)次是：原生4K、DLSS 3质量(liang)、DLSS 3平(ping)衡(heng)、DLSS 3性能以及DLSS 3超级性能

而DLSS 3更强悍(han)的地方在于，像文字(zi)或(huo)者物体边緣(yuan)经过AI处理后，细节会比原生更为清晰，下圖(tu)中的广告牌就是一个很好的例(li)子，最左側(ce)的原生4K在ICAT中放(fang)大后，广告牌上的文字略(lve)显模糊(hu)，但后面四張(zhang)图像经过DLSS 3的渲染后，字体清晰度明(ming)显更勝(sheng)一籌(chou)，所以玩家无需擔(dan)心(xin)开启DLSS 3后画质会降(jiang)低，大膽(dan)开起来！画质、流畅度我全都要！

从左往右依次是：原生4K、DLSS 3质量、DLSS 3平衡、DLSS 3性能以及DLSS 3超级性能

上面说了那麽(me)多，那这个全景光线追踪技术到底如何启用呢(ne)？打(da)开《赛博朋克2077》的設(she)置，在图形選(xuan)项卡中找(zhao)到【快(kuai)速預(yu)设方案(an)】，将模式更改至【光线追踪：过載(zai)】即可开启全新的光追体验。

开启【光线追踪：过载】后，在下方的设置里可以清楚(chu)的看到【路径追踪】以及【照片(pian)模式里的路径追踪】开關(guan)已经亮起，前者很好理解(jie)，就是最新的光追模式，后者则是CPDR團(tuan)隊(dui)对于非(fei)40系卡但又支持光线追踪且擁(yong)有至少8GB显存(cun)的显卡开发的一个“青(qing)春(chun)版(ban)”全景光线追踪技术，它(ta)可在照片模式中渲染路径追踪。这也意(yi)味(wei)着只(zhi)用渲染一帧，而不是像游玩过程中那样，每秒(miao)需要渲染多帧，极大降低了GPU資(zi)源占(zhan)用，讓(rang)老卡也能体验一下新技术。

测試(shi)平臺(tai)介(jie)紹(shao)

想必大家已经迫(po)不及待想要直到RTX 40系显卡在新光追下表现如何了吧(ba)？实际测试前还是先来看一下测试平台，为了这次测试我们也是拿(na)出了全部(bu)家当。

这次筆(bi)者就用多款RTX 40系显卡带妳(ni)一同(tong)領(ling)略全景光追加持下的赛博朋克夜之城。在介绍这项划时代技术前，先了解一下本次參(can)与测试的显卡。它们分別(bie)是素有旗(qi)艦(jian)雙(shuang)雄(xiong)之稱(cheng)的iGame GeForce RTX 4090 Vulcan OC与iGame GeForce RTX 4080 Vulcan OC。

不得不说两张火(huo)神(shen)显卡的顏(yan)值(zhi)真的艳压全场，显卡外(wai)观相比前代不仅更加硬(ying)朗(lang)，新增(zeng)加的锐利三(san)角(jiao)金(jin)属元(yuan)素设計(ji)，同样很加分，显卡整(zheng)体看起来棱(leng)角分明，錆(qiang)鐵(tie)色(se)外金属骨(gu)骼(ge)新设计更是点睛(jing)之笔，金属給(gei)显卡增添(tian)分量感的同时还不忘(wang)加上高端(duan)硬核(he)的质感。

並(bing)且这两张显卡最吸(xi)引人目光的莫过于独特(te)的磁(ci)吸智(zhi)屏(ping)了。搭(da)载屏幕(mu)的显卡并不少，而能取(qu)下作为一个桌(zhuo)面擺(bai)件(jian)的仅此一家对于显卡个性化(hua)有要求的玩家们来说，iGame GeForce RTX 4090 Vulcan OC与iGame GeForce RTX 4080 Vulcan OC是你的不二(er)之选。

既(ji)然有旗舰的90和80级显卡，那玩家更为关註(zhu)的70级别的显卡怎(zen)么能夠(gou)缺(que)席(xi)，这里我们选用的是能够單(dan)槍(qiang)挑(tiao)落上代卡皇(huang)的战斧(fu) GeForce RTX 4070 Ti 豪(hao)華(hua)版，当然也少不了最新发布的iGame GeForce RTX 4070 Advanced OC。这两张70级别的显卡的性能大家應(ying)該(gai)不陌(mo)生，它们的实力相信也能在夜之城内肆(si)意馳(chi)騁(cheng)。

战斧GeForce RTX 4070 Ti 豪华版使用了经典(dian)的紅(hong)黑搭配(pei)的拼(pin)色外观，上下呼应的两个红色设计采(cai)用鉆(zuan)石(shi)切(qie)割(ge)鏡(jing)面元素，让整塊(kuai)显卡的正面看上的更具有视觉沖(chong)擊(ji)力，非常(chang)的酷(ku)炫(xuan)。區(qu)别于舊(jiu)款战斧，新的战斧在造(zao)型(xing)设计上更为时尚(shang)，方正硬朗的外观，肌(ji)肉感十足(zu)。

而另一张70级别的iGame GeForce RTX 4070 Advanced OC同样出彩(cai)，正面是大面积的隕(yun)铁金属色散(san)热装甲(jia)，并且銀(yin)灰(hui)色的外甲还鑲(xiang)嵌(qian)了红色的“引力之环”，猶(you)豫(yu)一艘(sou)在宇宙(zhou)中探(tan)索(suo)的星(xing)际战舰，时尚前衛(wei)的设计真的一眼就能抓(zhua)住(zhu)挑剔(ti)的玩家。

四款显卡的背板都用上了强度更佳(jia)的一体金属材(cai)质，样式各異(yi)，颜值出众，采用金属有利于显卡散热的同时还兼(jian)顧(gu)了保(bao)護(hu)PCB的重(zhong)要作用。

另外I/O接(jie)口(kou)擋(dang)板均(jun)采用深(shen)灰配色，接口方面配備(bei)了3个DP 1.4a接口和 1个HDMI 2.1接口，最高支持8K60Hz輸(shu)出。三款iGame家族(zu)的显卡挡板上还提供(gong)了一个七(qi)彩虹招(zhao)牌的iGame一鍵(jian)超頻(pin)按(an)鈕(niu)，按下即可切換(huan)“野(ye)獸(shou)模式”，性能釋(shi)放更加激(ji)进。

其他硬件部分同样也是頂(ding)级，用的是Core i9-13900KS，是32GB金士(shi)頓(dun)DDR5-6000MHz，散热用的是鑫(xin)谷(gu)昆(kun)侖(lun)KL-360 ARGB水冷(leng)，这套(tao)配置可以说是不存在瓶(ping)頸(jing)了，能充(chong)分发揮(hui)出这四张RTX 40系显卡的真正实力。

开始(shi)测试前我们簡(jian)单了解一下四张显卡在基准测试中表现出的理论性能。从实测結(jie)果来看，可以说这四张显卡代表了目前游戏显卡的顶级表现。首(shou)先是旗舰级的iGame GeForce RTX 4090 Vulcan OC一騎(qi)絕(jue)尘，Fire Strike中77740的超高分數(shu)，Top 1的性能表现当之无愧(kui)。后續(xu)的iGame GeForce RTX 4080 Vulcan OC也表现强悍，Time Spy里27746的分数同样领先上代显卡不少，不負(fu)高端之名(ming)。

iGame GeForce RTX 4070 Advanced OC和战斧 GeForce RTX 4070 Ti 豪华版同样不甘(gan)示(shi)弱。前者的性能表现怒(nu)砍(kan)上代的RTX 3090 Ti卡皇，而后者的性能也不容(rong)小(xiao)覷(qu)，单是之前的評(ping)测里，看理论性能就爆(bao)殺(sha)上一代两张的70显卡，不少项目还可比肩(jian)甚至超越(yue)上代的RTX 3080显卡。四张RTX 40系显卡可以说完(wan)美展现了新架(jia)構(gou)、新技术下无以倫(lun)比的性能。

游戏性能测试

游戏测试正式开始！在开启全景光追前，我们先回(hui)顾一下此前《赛博朋克2077》中最强光追：超级模式下的性能表现。开启DLSS 2后，两款旗舰级的iGame GeForce RTX 4090 Vulcan OC与iGame GeForce RTX 4080 Vulcan OC在2K画质下都能做到120 FPS以上，4K分辨率下，前者111 FPS，后者84 FPS，表现还不錯(cuo)。

而两张2K级别的70级显卡在2K分辨率下帧数均能超过90 FPS，可以说是達(da)到了流畅運(yun)行的標(biao)准线，不过战斧 GeForce RTX 4070 Ti 豪华版性能还能滿(man)足4K下60 FPS的运行條(tiao)件，可以说是一个意外之喜(xi)了。

换到DLSS 3后我们再测一下，老黄的DLSS 3果然名不虛(xu)傳(chuan)，首先值得肯(ken)定(ding)的是开启DLSS 3后，四款显卡在4K分辨率下均可以60 FPS以上的成績(ji)运行，像RTX 4090这种旗舰卡更是可以做到4K@144Hz下的电競(jing)体验，RTX 4080则是114 FPS，降低部分特效也能感受(shou)4K@120Hz的絲(si)滑(hua)。而在2K分辨率下两款70级显卡分别为168 FPS与138 FPS，基本上也达到了2K高刷(shua)运行的标准线。

值得一提的是DLSS 3除(chu)了能够提高游戏帧数，对游戏中的1% Low FPS也有提升(sheng)，其意思(si)是开启DLSS 3后，游戏的最低帧也能有明显提升，游戏过程中掉(diao)帧的现象(xiang)会更少，从而游戏体验在体感上会更流畅更穩(wen)定。

换装上压力更大的全景光追后，我们先在DLSS 2下进行体验，可以看到强如iGame GeForce RTX 4090 Vulcan OC这样的显卡在4K分辨率下也只是勉(mian)强跑(pao)满60 FPS，达到能玩的水平，2K分辨率或1080P分辨率下情况会好很多，四张显卡在2K画质下开启DLSS 2都能够达到60 FPS以上。1080P下，iGame GeForce RTX 4070 Advanced OC帧数为88 FPS，類(lei)比一下RTX 30系显卡，RTX 3080以下的可能要降低画质才(cai)能1080P下畅玩了，可见全景光追对显卡性能要求还是蠻(man)大的。

上面的实测中就可以看到，全景光追对GPU算力有着极大需求，因此笔者这里还是建(jian)議(yi)大家用最新的七彩虹RTX 40系显卡搭配DLSS 3来体验。从实测来看，有了DLSS 3的加持后，这几张显卡可謂(wei)如虎(hu)添翼(yi)，两张iGame家族的RTX 4090 Vulcan OC与RTX 4080 Vulcan OC在4K分辨率下分别跑出了105 FPS与73 FPS的成绩，这个成绩可比DLSS 2下好不少，相比超级光追模式下少了30 FPS，这里也看出精美的画面需要强悍的硬件支撐(cheng)才行。

而RTX 4070 Ti与RTX 4070显然不適(shi)合在4K下体验全景光追，2K分辨率下倒(dao)是表现喜人，前者114 FPS的表现稍(shao)稍降低些特效即可2K@120Hz感受光怪(guai)陸(lu)离的赛博朋克夜之城。后者93 FPS的表现也足见其性能强勁(jin)之处，毕竟全景光追的压力可不小，想要有流畅的体验还是得有諸(zhu)如RTX 40系这样的硬核显卡与DLSS 3这样的創(chuang)新技术才行。

同样，开启DLSS 3后，游戏的1% Low FPS均有不同程度的提升，幅(fu)度在15-20 FPS間(jian)浮(fu)动，别小看这十几帧的差距，在游戏中，1% Low FPS越高，你的游戏体验就会更丝滑，遇(yu)到卡顿的情况就会減(jian)少。不过这里也发现一个问題(ti)，由于开启了全景光追与DLSS 3，游戏的延(yan)遲(chi)也略有上升，毕竟此时显卡压力不小，不过实测下来，增加的游戏延迟几乎不会有影響(xiang)，感知不明显。

当然DLSS 3强悍的不仅是能够带来更高的游戏帧数，在功(gong)耗控(kong)制层面也略胜一筹。在1080P开启全景光追的情况下，四款显卡启用DLSS 3后游戏帧数均比启用DLSS 2的情况下高出60-70帧以上，而游戏内显卡功耗则更低，最大差距有10W左右，可以说RTX 40系显卡在新架构和黑科技的加持下，游戏性能与显卡功耗都攀(pan)上了新的台階(jie)。

2K分辨率下，性能差距更为明显，iGame GeForce RTX 4070 Advanced OC在DLSS 2下勉强达到60 FPS的及格(ge)线，而开启DLSS 3后能够跃升至93 FPS，已经是能玩跟(gen)流畅的区别了。除此之外，可以看到明显的差距还是功耗，iGame GeForce RTX 4090 Vulcan OC在开启DLSS 3后实现186 FPS的游戏性能下，功耗比DLSS 2下还低了50W。

4K分辨率＋全景光追可以说是高端显卡的天下了，两款定位(wei)2K高帧游戏的70级显卡有些力不从心，而两款旗舰级的iGame GeForce RTX 4090 Vulcan OC与iGame GeForce RTX 4080 Vulcan OC在DLSS 3的加持下依旧可以满足60 FPS以上的游戏体验，并且游戏功耗还是一如既往的優(you)秀(xiu)，不过从RTX 4090动輒(zhe)400W以上的功耗可以看出全景光追的算力开銷(xiao)还是非常大的。

NVIDIA光线追踪技术发展

性能测试做完了，下面就该聊(liao)点硬核的了。对大家来说，光线追踪是一项既熟(shu)悉(xi)又陌生的技术。说熟悉，是因为可能大家其实都见过；说陌生，是因为除了计算机图形领域(yu)的專(zhuan)家，真正了解该技术的人可能为数不多。

什(shen)么是光线追踪？

光线追踪这一技术本身并没有多少的新鮮(xian)花样，光线追踪说白(bai)了就是一种在2D屏幕上呈现3D图像的方法，如果你想了解光线追踪，你可以环顾四周(zhou)，找到被光线照亮的物体，沿(yan)着到达视点的光线反方向(xiang)进行追踪，就是光线追踪。

其实光线追踪在很久之前就已经出现了，但是一般(ban)都被应用于动画电影中，直到现在才在游戏中广泛(fan)应用。究(jiu)其原因还是计算量过于龐(pang)大，以之前的硬件水平难以胜任这项重活，即使能够完成光追实时渲染，但所需时间也是不可估(gu)量的。因此在游戏实现光线追踪之前，绝大多数游戏廠(chang)商(shang)都以来另一项技术来处理光线的问题，即光柵(zha)化。

什么是光栅化？

按照字面意思就是把(ba)图像栅格化、像素化，将电腦(nao)生成的矢(shi)量轉(zhuan)换成屏幕像素点的过程。比方说，游戏中物体建模的时候(hou)都是三維(wei)，由点线面构成，但要显示在二维的显示器(qi)上，就需要一个“降维打击”——光栅化，成为能够被显示的像素点，其实就是三维向二维的转化过程。

目前大部分游戏还是使用光栅化技术，因为光栅化需要的计算量不大，所以在实时渲染上光栅化技术仍(reng)然是大部分游戏的高效方案。而光栅化最大的问题就是需要提前预设大量的渲染效果，比如游戏场景中的光影、反射等效果都是要提前预置好，然后进行“貼(tie)图”，这也是为什么你在玩游戏时光影效果明明看起来很真实，但是还是有虚擬(ni)的感觉。

如何实现光线追踪？

老黄之前在接受媒(mei)体訪(fang)问时曾说过“RTX是一场豪賭(du)，是非常非常冒(mao)險(xian)的，但它有两项偉(wei)大的发明。一是硬件加速光线追踪，也就是模拟光线。” 甚至一度認(ren)为10年、20年甚至30年都无法实现实时的光线追踪，不过好在最后这项艱(jian)巨(ju)的任務(wu)完成了。

那计算量极大的光追NVIDIA又是怎么实现的？这里就要提到NVIDIA突(tu)破(po)性的技术了，在2018年时，NVIDIA就宣(xuan)布了可加速硬件中光线追踪速度的新架构Turing（图靈(ling)架构），以及第一款搭载实时光线追踪技术的RTX 20系列(lie)显卡。

在Turing架构中，每一个SM单元里都拥有一个RT Core，其是专門(men)为光线追踪技术服(fu)务的。而要了解RT Core的工(gong)作原理，我们首先要了解光线追踪所运用到的算法：BVH，全称Bounding volume hierarchy

其中BVH算法就是一种用来管(guan)理3D场景中物体的方法。比如渲染对象是一只兔(tu)子，要计算一条光线和兔子本身的交(jiao)互(hu)，就把兔子所在空(kong)间划分成N个包(bao)圍(wei)盒(he)，如果光线没有碰(peng)到兔子所在的包围盒，表明该直线一定不会和兔子相交，如果该光线碰到兔子的包围盒，再把这个包围盒繼(ji)续划分成N个更小的包围盒，再次计算光线是否(fou)与兔子所在的包围盒相交，如此反復(fu)，一直找到和光线相交的三角形所在的包围盒，再对这个三角形进行最終(zhong)的渲染。

而在光线追踪里，很多相鄰(lin)的光线通(tong)常会有相同的光路，講(jiang)人話(hua)就是经过一样的包围盒，因此计算就是相同的，采用BVH算法可以大大减少计算每一条光线最近(jin)相交点所需要遍(bian)歷(li)的三角形数量，而且只需要进行一次就能给大部分光线使用，大大提高了執(zhi)行效率。因此显卡也能胜任这项工作，玩家也能玩上画质更精美更真实的游戏了。

RT Core工作原理

而RT Core的工作原理就是，着色器发出光线追踪的請(qing)求后，交给RT Core就开始“接单”处理了，由于上面我们讲到BVH算法檢(jian)测到光线与物体相交会有一个三角形，因此RT Core会进行两种测试，分别为边界(jie)交叉(cha)测试Box Intersection Evaluators和三角形交叉测试Triangle Intersection Evaluators。基于BVH算法来判(pan)斷(duan)，如果是方形，那么就返(fan)回縮(suo)小範(fan)围继续测试，如果是三角形，则反饋(kui)结果。最后RT Core还要配合GameWorks SDK的光线追踪降噪(zao)模块、RTX API等軟(ruan)件层面的協(xie)同工作，才能实现实时光线追踪。

第一代RT Core

其中第一代RT Core就是Turing架构显卡上首次引入的开创了实时光线追踪的先河(he)，实装在了当时的RTX 20系显卡之上。第一代RT Core可提供34T的RT性能，而Tensor Core可提供DLSS处理能力，能提供89T的性能。

第二代RT Core

而第二代RT Core则是出现在Ampere架构的RTX 30系显卡之上，在Ampere架构中，单元的性能都獲(huo)得了大幅度提升，RT Core的RT性能提升至58T，幅度是1.7倍(bei)；Tensor Core的Tensor性能提升至238T，幅度2.67倍。

而光线追踪最耗时的正是求交计算，因此，要提升光线追踪性能，主要是对两种求交（BVH/三角形求交）进行加速。所以老黄在第二代RT Core里增加了一个新的三角形位置插(cha)值模块以及一个的額(e)外的三角形求交模块，这样做的目的是为了提升诸如运动模糊特效时候的光线追踪性能。

并且第二代RT Core可以让光线追踪与着色同时进行，进行的光线追踪越多，加速就越快。它将光线相交的处理性能提升了一倍，在渲染有动態(tai)模糊的影像时，按照NVIDIA自己(ji)的实测，比Turing快8倍。

第三代RT Core

最新一代的RTX 40系显卡则是革(ge)命(ming)性的Ada Lovelace架构，其最大的提升还是在第三代 RT Core与第四代 Tensor Core身上。其中第三代 RT Cores 的有效光线追踪计算能力达到 191 TFLOPS，是上一代產(chan)品(pin) 2.8 倍。

在Ampere架构中，第二代RT Core支持边界交叉测试（Box Intersection testing）和三角形交叉测试（Triangle Intersection testing），用于加速BVH遍历和执行射线三角交叉测试计算，雖(sui)然光线追踪处理能力已经比初代的Turing架构核心更高效，但是随着环境和物体的几何复雜(za)性持续增加，传統(tong)的处理方式很难再以更高效率及正确反应出的现实世(shi)界中的光线，尤(you)其是光的运动准确性。

所以在第三代 RT Cores增加了两个重要硬件单元：Opacity Micromap Engine与Displaced Micro-Meshes Engine引擎(qing)。Opacity Micromap Engine，主要是用于alpha通道的加速，可以将 alpha 测试几何体的光线追踪速度提高2倍。

在传统光栅渲染中，开发人員(yuan)使用一些 Alpha 通道的素材来实现更高效的画面渲染，例如 Alpha 通道的葉(ye)子或火焰(yan)等复杂形狀(zhuang)的物体。但在光线追踪时代，这传统的做法会为光线追踪带为不少无效的计算，例如运动性的光线多次通过一块叶子，光线每击中一次叶子，都会調(tiao)用一次着色器来确定如何处理相交，这时就会做成嚴(yan)重的执行成本与时间等待成本。

而Opacity Micromap Engine用于直接解析(xi)具有非不透(tou)明度光线交集(ji)的不透明度状态三角形。根據(ju)Alpha 通道的不透明，透明与未知等三个不同的块状态进行处理：透明则直接忽(hu)略继续找下一个，不透明块则記(ji)录并告之命中，而未知的则交给着色器来确定如何处理，这样GPU很大部分都不需要进行着色器的调试处理，能够实现更为高效的性能。

如果说Opacity Micromap Engine加速的是面处理，那么Displaced Micro-Meshes Engine就是几何曲(qu)面细节的加速器。如上图所示，在Ada Lovelace架构中，通过1个基底三角形+位移(yi)地图，就可以创建出一个高度詳(xiang)细的几何網(wang)格，所需要资源占用比二代RT Cores更低，效率也更高。

通过NVIDIA给出的创建14:1珊(shan)瑚(hu)蟹(xie)例子来说事(shi)，这里我们需要1.7万个微网格、160万个微三角形，在Ada Lovelace架构中BVH创建速度可加快7.6倍，存儲(chu)空间缩小8.1倍。Displaced Micro-Meshes Engine起到了关键性的作用，其将一个几何物体根据不同细节分成密(mi)度不一的微网絡(luo)处理，红色密度超高，细节处理越为复杂 。相应的低密度微网络区域则可以释放更多的资源与存储空间，这样Displaced Micro-Meshes Engine就可以幫(bang)助(zhu)BVH加速过程，减少构建时间和存储成本。

同时Ada Lovelace架构SM中新增了着色器执行重排(pai)序(xu)（Shader Execution Reordering，SER），这是由于光线追踪不再只有强光或者阴影渲染处理，未来将会更多的是在光线的运动性，这样光线就会变得越来越复杂，着色器执行重排序（SER）的加入就是为了能够即时重新安(an)排着色器负载来提高执行效率，为光线追踪提供2倍的加速，也能更好地利用GPU资源。

而此次《赛博朋克2077》上更新的全景光线追踪技术则是NVIDIA在GDC2023大会上高调宣布的路径追踪技术，RTX光追技术引入路径追踪的一个里程碑，也意味着光追的表现力将达到一个新的高度。

光线追踪和路径追踪是计算机图形學(xue)中，用于模拟光在虚拟环境中行为的两种实现方式。其中，光线追踪是一个确定性过程，涉(she)及追踪光线的路径及其相互作用；这种技术需要大量的处理能力，优点是可以生成具有准确反射、折(zhe)射和阴影的高质量图像。

而路径追踪则是一个随机计算的过程，涉及在光线穿(chuan)过场景时对光线路径进行采样，这种技术的计算成本低于光线追踪，但它会产生图像噪聲(sheng)，需要多次叠(die)代才能收(shou)斂(lian)到高质量的结果。不过通过上面的实测画面也看到了，应用了路径追踪技术的《赛博朋克2077》在光追效果上更自然更真实，不过相应的对硬件性能也更高。

總(zong)结

实测结束(shu)后，这个最新的光线追踪技术真的令(ling)人印(yin)象深刻(ke)，全景光追让夜之城重新煥(huan)发生机，全景光追和全局(ju)光照相结合，尽享(xiang)目前最先进的实时光照技术，游戏的沉浸感与画面效果指(zhi)数级上升，这项新技术也让一众游戏发燒(shao)友(you)搶(qiang)先预见未来各种游戏的画面效果。无论是游戏层面还是技术层面都是一次史诗级的进步(bu)。

不过上文也提到了，作为一个实时渲染的新技术，GPU算力的开销相当大，如果玩家要体验“全景光线追踪”，硬件性能不可少，笔者推薦(jian)使用GeForce RTX 40系列显卡，因为40系显卡支持DLSS 3黑科技，在此技术加持下，游戏画面不仅更精美，帧数也能维持在丝滑流畅的水平，同时也得益(yi)于40系显卡的新架构与新制程，功耗控制得当，可以说是目前最适合畅玩夜之城的游戏显卡了。

这次参与测试的iGame GeForce RTX 4090 Vulcan OC与iGame GeForce RTX 4080 Vulcan OC作为旗舰级的存在，4K画质畅享全景光追下琳(lin)瑯(lang)满目的霓虹色彩极致的性能体验不负高端之名。而战斧 GeForce RTX 4070 Ti 豪华版与iGame GeForce RTX 4070 Advanced OC则主打2K极致游戏体验，一身黑科技加持无懼(ju)“显卡杀手(shou)”之称的《赛博朋克2077》，感受最新的光追体验不在话下。

随着GeForce RTX 40系显卡家族的壯(zhuang)大，七彩虹作为NVIDIA在國(guo)内最重要的合作夥(huo)伴(ban)，也已经发布了多款显卡，涵(han)蓋(gai)90、80以及70级系列，既有旗舰级的iGame GeForce RTX 4090 Vulcan OC与iGame GeForce RTX 4080 Vulcan OC带给你前所未有的超速体验，也有战斧 GeForce RTX 4070 Ti 豪华版与iGame GeForce RTX 4070 Advanced OC感受性價(jia)比与性能的完美结合之作。多款显卡总有一款适合你，畅玩新世代游戏选它们不会错，我反正是錢(qian)包已经准备好了，你呢？返回搜(sou)狐(hu)，查(zha)看更多

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