2019-07-02
【獲軟、硬件混合光線追蹤方案專利!!】
AMD 下一代 Navi 卡將提供 Ray Tracing 支援
文: Cherry Kwok / 新聞中心
文章索引: IT要聞 繪圖卡 AMD

眾所周知,NVIDIA 全新Turing架構的最大賣點一定是「 Ray Tracing 光線追蹤」,基於光線追蹤的原理改善了傳統渲染模式,讓遊戲具備"以假亂真" 的超真實畫質。雖然對手 AMD 表明現階段應用在遊戲上為時過早,全新的 RDNA Navi架構上未有加入支援 Ray Tracing 的硬件單元,但原來 AMD 一早已為新的技術舖路,再下一代架構會將特定硬件的層面上加入 Ray Tracing 技術,再結合軟件及雲端運算,實現全場景光線追蹤。

 

根據最新曝光的美國專利與商標局(USPTO)文件,AMD 在 2017 年 12 月就申請了自己的光追方案專利,該專利名為“Texture Processor Based Ray Tracing Acceleration Method and System”,中文可翻譯為基於紋理處理器的光線追蹤加速方法及系統,描述了一種用於光線追蹤的軟、硬件混合方法,這種方法能夠改進了基於硬件提供 Ray Tracing 技術時可能會存在的缺陷。

 

從本質上講,AMD將推出所謂的「fixed function ray intersection engine 固定功能光線交叉引擎」,是專門用於處理 BVH 交叉點的硬件,因為僅通過軟件解決方案在流處理器中處理BVH運算並非一個好選擇,由於會存在執行偏差,化表需要進行許多錯誤更正,這會使處理時間及資源更加密集。

 

Ray Tracing

 

「固定功能光線交叉引擎」硬件與NVIDIA的RT Core完全不同,並會相對更加簡單,能夠與GPU紋理渲染器輸出的內容並行存在實現光線追踪的效果,免去了用軟件運算時可能因為出錯需要額外修正,從而延長處理時間並增加數據量的問題。

 

AMD在申請文件中提出,純軟件去進行Ray Tracing不僅效率低,同時亦會大量耗用系統性能,遊戲開發難度也極高,而純去進行 Ray Tracing 因為需要固定的 Ray Tracing 流水線而缺乏編程靈活性,更需要使用太多 GPU晶片的面積。

 

基於紋理處理器的光線追蹤加速方法及系統的混合方式能夠保持靈活性,因為著色器單元仍然可以控制整體運算,可以在需要時繞過固定功能硬件並獲得固定功能硬件的性能優勢。此外,通過利用紋理處理器基礎設施,用於光線儲存和BVH高速緩存的大緩衝器是消除了硬件光線追蹤解決方案中較常需要的,因為現有的VGPR矢量通用寄存器和紋理緩存可以在其位置使用,這大大節省了硬件解決方案的面積和復雜性。

 

Ray Tracing

 

同時,AMD提到軟硬件混合光追的方案,結合一系列特定硬件單元、傳統著色器單元和開發軟件,達成實時光線追踪,同時避免純軟件和純硬件方案的種種缺陷。

 

其實,AMD 在較早前的公開活動都有提及,在下一代 RDNA 架構上會通過硬件單元,支援特定的光線追蹤效果在遊戲中實時渲染,而即便到了更遙遠的未來,由於光線追蹤全部交由硬件去處理效率會非常低,AMD未會肯定不會純用硬件,而是將藉助雲端運算,實現全場景的光線追蹤,保證畫面效果的同時,不會給本地硬件太大的壓力。

 

Ray Tracing

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