光線追蹤是什麼_光線追蹤遊戲_光線追蹤是什麼技術-太平洋電腦網

　　【PConline 雜談】要說這兩年DIY圈最熱的詞彙，光線追蹤上榜應該是沒什麼懸念了。自從NV CEO黃教主提出這個概念，號稱將重新定義圖形學之後，是個DIY玩家應該都聽過這個詞，而且最近權威的硬體測試軟體3DMark也推出了專門用於光線追蹤的測試的項目，那這是否說明實時光線追蹤真的已經來到我們身邊了呢？今天我們就以3DMark推出光追DLC的事情作為引子，深入淺出的探討一下這件事情。

什麼是光線追蹤？

　　要想了解什麼是光線追蹤，我們先來了解一下目前99.9%遊戲使用的光柵化渲染模式，也是NVIDIA想用光線追蹤取代的東西。

光柵化渲染

　　光柵化（Rasterisation）首先會把整個屏幕分割成無數個三角形或者多邊形，再把三維幾何圖元（geometry primitive）投影到二維的屏幕上，確定好哪些像素和圖元會被覆蓋，隨後進行紋理填充，貼圖及渲染。說到底光柵化渲染就是一種騙人的技術，通過遊戲開發人員的在現實中的認知，模擬出各種光照效果，比如人在太陽底下就會有怎樣的影子，物體被光照到的一面會更亮。

光線追蹤渲染

　　光線追蹤（Ray Tracing）與光柵化最大的區別，就是其渲染效果都是通過對光線傳播的路徑算出來的，並不是模擬出來的。光線追蹤會假設顯示器內的世界是一個真實的三維世界，確定光源後它會追蹤光源發出的光線，經過無數次折射與反射後計算並決定哪些光線會進入屏幕前的你的眼睛裡，而這個過程也是現實世界中我們看到物體的原理，因此光線追蹤確實能讓渲染效果更為貼近現實世界。

　　它能給人最直觀的感覺就是，物體表面的反射光線是會受到環境影響的，它會計算物體所處的位置、光線來自哪裡，光線是否會受到其他曲面的阻礙或折返回來等等。光柵化則不會確定以上信息，因為每個三角形都是獨立存在的。也因此區別光線追蹤渲染中最明顯的場景就是鏡面，這也是NVIDIA發布的光線追蹤DEMO被人調侃最多的地方，鏡面無處不在。

　　光線追蹤的出現也能極大減少遊戲開發者的壓力，遊戲開發者不需要在每一個場景中模擬現實光照效果，只需要讓機器計算光線反射的情況就好了。

　　那是不是說光線追蹤渲染一定比光柵化好呢？這個問題各位看官先自己心裡判斷一下，我們到文末再解析。

3DMark推出光追測試意味著什麼？ 

　　其實光線追蹤並不是什麼新鮮玩意，但是要做到實時光線追蹤，對顯卡的硬體性能要求十分苛刻。而圖靈顯卡劃時代的意義在於加入了專門用於光線追蹤運算的RT Core，使用RT Core進行光追運算會比通用運算架構效率高非常多。這讓實時光線追蹤成為了可能。

　　但尷尬的是目前除了老黃髮布會上用的幾個DEMO之外，只有戰地Ⅴ這個遊戲真正做到了支持光線追蹤，其他遊戲要麼跳票了，要麼閹割掉了這個功能。

　　而這時，3DMark推出光追測試場景Port Royal，無疑成為了NVIDIA市場宣傳的大救星。

　　3DMark是futuremark公司的一款專為測量顯卡性能的軟體，現已發行3Dmark2005、3Dmark2006、3Dmark vantage、3Dmark 11和The new 3DMark等。而現在的3Dmark已不僅僅是一款衡量顯卡性能的軟體，其已漸漸轉變成了一款衡量整機性能的軟體。

　　因為3DMark的權威性與綜合性，其測試分數經常被DIY玩家用於硬體平臺性能對比的標準，也因此被DIY圈內人調侃為世界上最好玩的遊戲。

　　毫無疑問，Port Royal的推出能維持光線追蹤這個概念的熱度，進一步推動實時光線追蹤進入普通消費者領域。

　　Port Royal推出的意義也在於，對於目前顯卡的光線追蹤性能我們會有一個比較權威的比較標準，而不僅通過廠商的吹噓，畢竟在未來可能不止NVIDIA，還有AMD，甚至Intel也可能會進入實時光線追蹤這個領域。

　　從整個演示DEMO來看，光線追蹤的畫面還是很好看的。

　　為了體現光線追蹤渲染的效果，整個畫面還是一如既往的有許多鏡面。話不多說，下面我們實機測試，看看目前在售的圖靈四俠在新的光追場景中分數有多高，我們也會用視頻來展現一下光線追蹤的場景有多好。

視頻展示