在 GDC 2023 上， NVIDIA 發布了新工具，使開發人員更容易訪問實時路徑跟蹤，同時加速創建超逼真的游戲世界。
視頻 1 。 NVIDIA 在 GDC 2023 ：幀生成和路徑跟蹤工具現已上市
使用 AI 渲染的最新突破生成幀
DLSS 3 采用 NVIDIA Ada Lovelace 架構發布，不僅提高了視覺效果，還提高了性能和響應能力。自 2019 年推出 NVIDIA 圖靈架構以來， DLSS 不斷為游戲渲染中的人工智能設定新標準。
幀生成是最新的發展。
DLSS 幀生成是 DLSS 3 中使用 AI 創建全新幀的新性能倍增器。它由 NVIDIA GeForce 40 系列和光流加速器提供動力。這一突破使實時路徑追蹤成為視頻游戲圖形領域的下一個前沿。
自該公告發布以來， 28 款頂級游戲和應用程序現在都使用 DLSS 3 來提供具有難以置信性能的逼真圖形，包括《瘟疫故事安魂曲》、《帶有 RTX 的門戶》和《賽博朋克 2077 》。在某些情況下，游戲中每秒幀數幾乎增加了兩倍。
DLSS Frame Generation 即將通過 Streamline 2.0 SDK 作為開發人員的插件加入 GDC 。 Streamline 是 NVIDIA 開源跨 IHV 框架，簡化了 DLSS 3 等功能的集成。您無需手動集成 DLSS 幀生成 SDK ，而是確定所需插件需要哪些資源（運動向量、深度等），然后執行插件以在渲染管道中運行。
此外， Epic Games 宣布， DLSS 框架生成插件將在其下一版本中加入虛幻引擎。再加上 UE5 提供的 NVIDIA Reflex 低延遲技術，您擁有所有工具來提高游戲性能，同時為玩家提供高度響應的體驗。
Epic 和 NVIDIA 共同推動了人工智能在游戲開發中的發展，使實時路徑跟蹤更接近現實。
Epic games 工程副總裁 Nick Penwarden 表示：“ NVIDIA DLSS 3 引入了令人印象深刻的幀生成技術，虛幻引擎 5.2 插件將為開發者提供一個提高游戲質量和性能的絕佳選擇。”。
簡化了實時路徑跟蹤技術的集成
隨著 NVIDIA 圖靈架構中 RT 內核的引入，游戲中的實時光線追蹤成為可能。從那以后， NVIDIA 一直在努力應對下一個挑戰。
NVIDIA RTX Path Tracing SDK 在 GDC2023 發布，可供各地的開發人員使用。
RTX 路徑跟蹤 SDK 準確地重新創建了場景中所有光源的物理特性，以再現眼睛在現實生活中看到的東西。這個新的 SDK 為您提供了靈活性和可定制性，使您能夠利用經驗證的 NVIDIA 技術來適應以下用例：
- 構建一個參考路徑跟蹤器，以確保您在生產過程中的照明逼真，從而加快迭代過程。
- 為支持 RT 的 GPU 構建高質量照片模式，或利用 Ada-Lovelace 架構的實時超高質量模式。
RTX 路徑跟蹤 SDK 是 NVIDIA 數十年研究的結晶。此 SDK 演示了使用以下工具和功能的最新版本構建路徑跟蹤器的最佳實踐：
- 用于超分辨率和幀生成的 DLSS 3 ，以提高性能。
- RTX 直接照明（ RTX DI ），用于對大量陰影投射和動態燈光進行有效采樣。
- NVIDIA 實時去噪器（ NRD ），用于所有光源的高性能去噪。
- 不透明度微貼圖（ OMM ），用于提高具有重 alpha 效果的場景中的 RT 性能。
- 著色器執行重新排序（ SER ），用于改進著色器調度，從而提高性能。
此 SDK 包含所有必要的 NVIDIA RTX 組件、文檔和示例應用程序，供您今天開始使用。
提高路徑跟蹤性能并提高可訪問性
NVIDIA 不斷尋找更多機會來提高實時路徑跟蹤的性能，這導致了 Opacity Micro Map （ OMM ）的開發，并在 GTC 2022 上宣布。
所有開發人員都可以使用 OMM SDK 1.0 。 OMM 允許您有效地將復雜的幾何圖形（如茂密的植被和樹葉）映射到三角形和微網格上，從而在詳細場景中提供高水平的性能。
為了優化所有這些新的路徑跟蹤和 AI 渲染技術，現在可以更新 Nsight Systems 。此版本支持在 Vulkan 應用程序中分析 OMM ，使您能夠攔截故障的 OMM 功能。即將發布的 Nsight Graphics 更新將使您能夠檢查和調試 OMM 的性能增益。
NVIDIA Nsight Developer Tools 提供了業界領先的性能見解和調試指導，多年來確保了最佳路徑跟蹤集成。 Nsight Graphics 剖析 GPU 活動，如曝光消除停滯的射線源著色器指標，以及為地面實況照明進行優化的加速結構。
最近，它被用于在即將推出的《賽博朋克 2077 光線追蹤： Overdrive 》模式中改進路徑追蹤，解決了著色器效率低下的問題。觀看演示視頻了解更多信息。
視頻 2 。 Nsight 開發工具：《賽博朋克 2077 》如何使用 NVIDIA 的工具實現逼真的圖形
焦散
最后， NVIDIA 在虛幻引擎 5 的 NVIDIA 焦散分支中提供了一組新的光線跟蹤功能，使所有虛幻引擎開發人員更容易開始他們的路徑跟蹤之旅。
Caustics 是一種存在于我們周圍的光學現象，在它撞擊玻璃等反射材料并產生彎曲的光區域之前，肉眼是看不見的。
這項技術現在可通過 UE 5.1 Caustics branch 獲得，使其更容易利用金屬和半透明網格以及水面周圍的焦散效果。有關如何獲得訪問權限的更多信息，請參閱 Accessing Unreal Engine source code on GitHub 。
光線追蹤景深是這個分支的一個突出特點。在傳統的光柵化工作流程中，相機景深是精確計算半透明對象的一個挑戰。使用“焦散”分支，可以實現這樣的攝影機效果。
圖 4 顯示了具有半透明挑戰的傳統光柵化流水線相機景深。
圖 5 顯示了光線跟蹤相機的景深帶來了解決半透明問題的挑戰。
在圖 4 和圖 5 中，您可以看到傳統焦散光柵和光線跟蹤景深之間的細節差異。
接下來的步驟
有關此焦散分支中引入的其他功能的更多信息，請參閱 Unreal Engine overview 頁面。
有關重新創建完全路徑跟蹤和人工智能驅動的虛擬世界的免費資源的更多信息，請參閱 NVIDIA Game Development resources 頁面。
