Epic概述Unreal引擎光线追踪功能的演变及未来发展方向

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(映维网 2019年09月07日)Unreal最初于2018年3月举行的GDC大会亮相的实流年英文匆匆追,而这项功能在过去18个月里原困取得了长足的进步,而且正在不断提升。从原型代码到免费发布,下面这篇博文将向村里人 概述Unreal引擎光追功能的演变及未来发展方向。科技快报

1. 哪些是光追科技快报

村里人 首先来快速介绍何谓光追,并在High Level方面看看它与光栅化的区别(在实流年英文匆匆追老要总出 并且,游戏主要采用的渲染最好的办法是光栅化)。科技快报

光线追踪/光线跟踪/光迹追踪是几何光学的一项通用技术。它主就说 通过追踪光线路径并分发沿途颜色来选取每个像素在最终渲染中的颜色。原困这不能模仿光线的物理行为,或多或少它提供了比光栅化更逼真的结果,如柔和,细致的阴影和来自屏幕外对象的反射。科技快报

我本人面,光栅化是从后向前绘制场景中的对象,通过变换矩阵来讲3D对象映射到2D平面。它根据存储在网格的信息(颜色,纹理,法线),以及场景中的照明来选取每个像素的颜色。它的传输传输速率通常要快于光追,但后要 了描绘依赖于反射光的效果,如真实反射,半透明和环境遮蔽。科技快报

2. 发展催化剂科技快报

在过去数十年间,追求极致逼真图像的大片原困用上了光追功能。但老要以来,对影片分辨率实现光追原困时需数小时,甚至数天时间。或多或少行业难以想象以24fps或以上传输传输速率渲染光追帧。科技快报

你会老要总出 了有另一有俩个 颠覆性的的技术进步:微软的DXR(DirectX Raytracing)框架和英伟达的RTX平台。对于与英伟达和工业光魔的合作协议协议 ,Epic Games通过“Reflections”演示内容首次在GDC 2018大会展示了实流年英文匆匆追功能,而且以《星球大战:最后的绝地武士》中的人物作为主角。科技快报

这人 演示内容展示了纹理区域照明,光追区域光影,光追反射,光追环境遮蔽,影视级景深以及NVIDIA GameWorks光追去噪,而且所有这人 切完整性都会实时进行。原困Unreal引擎采用了混合最好的办法,无法受益于光追的通道不能继续进行光栅化,从而提高了整体性能。科技快报

这就说 早期阶段。原型代码尚未向用户开放,而实时运行演示所需的硬件包括一台搭载四枚Tesla V200显卡的NVIDIA DGX工作站(每枚显卡售价约71万人民币),或多或少软件和硬件完整性都会适用于普通用户。科技快报

3. 普及实流年英文匆匆追科技快报

俩个月并且,Epic Games与英伟达和保时捷在SIGGRAPH 2018亮相了一款实时影视体验:基于保时捷911 Speedster概念车型的“The Speed of Light”。得益于摩尔定律的起效,这人 演示内容只时需两枚NVIDIA Quadro RTX显卡。在当时每枚显卡依然时需43万人民币+的投资,但成本原困低于先前的设置。科技快报

除了先前演示的功能,“The Speed of Light”同时展示了光追半透明和透明涂层着色模型,以及漫射全局照明。除了制作影视内容外,团队另外创建了有另一有俩个 交互式内容来演示场景的实时性。科技快报

快进到今年3月举行的GDC,Epic Games原困准备好以beta功能的形式为Unreal 4.22提供光追支持。为了展示这项技术在1有另一有俩个 月内的进展,其合作协议协议 伙伴Goodbye Kansas和Deep Forest Films创建了有另一有俩个 以数字人类作为主角的实时影视内容“Troll”。科技快报

“Troll”的多样化程度要比“Reflections”高有另一有俩个 量级。尽管两者都以24 fps运行,但“Troll”的三角形数量是6200万,16个光照,而“Reflections”后要 了2000万个三级奥星,有另一有俩个 光照。另外,“Troll”是的光追通道是以完整性的10200p分辨率渲染,而“Reflections”只以半分辨率渲染,而且按比例放大。“Troll”同时时需对粒子进行光追踪,以及与或多或少基本组件的互操作性,包括Alembic几何缓存,毛发和皮肤。尽管多样化程度有所增加,但“Troll”只需一枚售价约82000元人民币的NVIDIA RTX 20200 Ti。科技快报

利用免费的Unreal引擎,以及价格相对亲民的显卡,现在人人都不能用上实流年英文匆匆追功能。科技快报

4. Unreal 4.23中的光追科技快报

当Epic Games现在结束了了了了在Unreal引擎初步实现光追功能时,微软正对DXR框架进行最后的调整,而英伟达则在开发新的硬件和驱动。另外,为了支持光追,Epic Games重构了渲染管道。在SIGGRAPH 2019大会预览的Unreal 4.23原困不能解决由这有另一有俩个 因素引起的不稳定性。科技快报

多个方面的性能同样得到了改善,包括天空通道,全局照明和去噪。去噪对于实流年英文匆匆追至关重要,原困对于不能追踪的光线数量而言,预算非常有限。科技快报

Epic Games同时实现了交叉点着色器,允许你支持我本人的原语类型并渲染多样化的几何体,如毛发或分形。这家公司原困现在结束了了了了提供多GPU支持。Unreal 4.23中增加的Low-Level支持可允许你控制哪个GPU渲染哪个通道。Epic Games将继续支持或多或少材质和几何类型,包括地形几何,实例静态网格,线程池池池化网格和Niagara sprite粒子。科技快报

5. 未来科技快报

但攻坚之旅尚未现在结束了了了。Epic团队依然在努力改进具体的实现。尽管4.23版本原困在性能和稳定性方面取得了重大进展,但在获得“就绪”标记并且,村里人 尚有或多或少工作要做。科技快报

正如早前提到的一样,Epic Games在4.23版本中增加了Low-Level的多GPU支持,但村里人 希望提高“即插即用性”,以及支持更多的几何类型。其中有另一有俩个 最具挑战性的例子是具有世界位置偏移的foliage(诸如树叶在风中飘舞动画所需的效果)。科技快报

原困你有兴趣尝试Unreal的光追功能,而且你马上下载最新版本的Unreal引擎。另外,而且你参阅Unreal的实流年英文匆匆线追踪文档。科技快报