Intel опубликовала доклад о последних достижениях в области моделирования освещения с использованием технологии трассировки пути. Инженеры компании работают над повышением эффективности этой технологии и возможностью обеспечения её поддержки даже встроенной графикой центральных процессоров, а не только дискретными GPU.

Источник изображения: nvidia.com

В документе приводятся ссылки на три работы, по материалам которых исследователи подразделения Intel Graphics выступят на мероприятиях SIGGRAPH, EGSR и HPG. Исследования направлены на оптимизацию обработки графики и повышение производительности графических процессоров за счёт снижения числа вычислений, необходимых для отрисовки отражений света.

В первом из докладов приведён новый метод обсчёта отражений от материалов с шероховатой структурой с использованием GGX — технологии, упрощающей моделирование отражённого света. Структура материалов сводится к полусферическим зеркалам, моделировать которые относительно просто.

Второй материал предлагает новый, более эффективный метод прорисовки блестящих поверхностей в трёхмерной среде. Инженеры Intel признают, что симуляция блестящих поверхностей пока остаётся «открытой проблемой», но новый метод предлагает учитывать среднее число видимых бликов для каждого пикселя. Это значит, что графический процессор при работе может ограничиться лишь теми бликами, что видны человеческому глазу.

В третьей статье речь идёт о построении траекторий световых лучей при различных сценариях освещения — в «смешанных моделях цепей Маркова для прямого освещения в реальном времени». Инженеры Intel предложили довольно сложную методику, которая позволяет оптимизировать прорисовку сложного прямого освещения в реальном времени.

Предложенные Intel решения пока не гарантируют, что встроенные графические процессоры смогут в одночасье справляться с трассировкой пути, но они направлены на оптимизацию решения этой задачи при различных условиях, а их внедрение поможет ускорить работу как интегрированной, так и дискретной графики. Но появление такой возможности на встроенных графических подсистемах стало бы значительным достижением: технология трассировки лучей в реальном времени вышла на широкий рынок в 2018 году, и для её работы по-прежнему требуются значительные ресурсы. Даже флагманским видеокартам 60 кадров в секунду в играх класса AAA даются непросто. И когда Intel добьётся успеха с интегрированной графикой, трассировка лучей станет мейнстримом.

Компания NVIDIA представила Path Tracing SDK — набор инструментов для разработчиков, позволяющих интегрировать в игры технологию трассировки пути.

Источник изображений: NVIDIA

Трассировка пути (Path tracing) является продвинутым частным случаем традиционной трассировки лучей, которая симулирует физическое поведение света настолько близко к реальному, насколько это возможно. Она требует больше ресурсов графической подсистемы по сравнению с обычной технологией трассировки лучей.

Чаще всего применение технологии трассировки пути можно встретить в трёхмерных архитектурных проектах или в проектах по разработке дизайна будущих продуктов, когда требуется максимальная точность и реалистичность визуализации изображения. В играх же она практически не применяется и к настоящему моменту была реализована лишь в Quake RTX и Portal RTX.

Следует отметить, что NVIDIA с выпуском Path Tracing SDK не предлагает полноценной интеграции технологии в игры. Производитель видит два варианта использования технологии в игровых проектах: она может применяться для создания эталонного трассировщика пути, чтобы гарантировать «реальность» освещения в играх во время их разработки; кроме того, технологию трассировки пути можно использовать для создания высококачественных фоторежимов в играх.

Комплект разработчика Path Tracing SDK работает с видеокартами на архитектуре Ada Lovelace. В NVIDIA отмечают, что поддержку трассировкой пути в ближайшее время получит игра Cyberpunk 2077. Пример работы технологии можно увидеть выше.

Компания Intel сообщила о создании нового отдела по разработке графических технологий Graphics Research Organization, которое возглавил вице-президент графического подразделения Accelerated Computing Systems and Graphics Group Антон Капланян (Anton Kaplanyan), присоединившийся к компании летом прошлого года. Задача нового отдела — создание графических технологий, которые позволят получить максимально реалистичную графику в играх.

Источник изображений: Intel

«Наша цель — создавать самые передовые графические решения. При этом работа будет вестись во всех направлениях, внутри всей экосистемы», — прокомментировал Капланян в блоге Intel.

Одним из первых направлений, которым займётся подразделение Graphics Research Organization, станет технология трассировки пути. Это метод рендеринга компьютерной графики, который стремится симулировать физическое поведения света настолько близко к реальному, насколько это возможно. Трассировка пути является продвинутым частным случаем традиционной трассировки лучей, которая используется видеокартами NVIDIA и AMD и должна в скором времени появиться на дискретных видеокартах Intel.

На данный момент не многие игры поддерживают технологию трассировки путей. В качестве примера можно выделить Quake II и Minecraft, где эта технология реализуется с помощью специальных программных патчей. Качество изображений, получаемых при помощи метода трассировки пути, как правило, лучше, чем качество изображений, полученных другими методами рендеринга, однако трассировка пути требует гораздо больших затрат вычислительных ресурсов.

По словам Капланяна, его отдел также планирует расширять прогресс, достигнутый Intel в вопросе технологий машинного обучения, которые позволяют повысить точность графики и её производительность. Движение в этом направлении началось с разработки технологии ИИ-масштабирования Xe Super Sampling (XeSS), появление которой ожидается летом этого года. Это открытый стандарт. Поэтому данный метод масштабирования будет поддерживаться не только видеокартами Intel, но также и её конкурентами.

В дополнении к этому команда Капланяна будет заниматься разработками новых способов генерации пользовательского контента в 3D-средах. Капланян не поясняет, однако, весьма вероятно, что речь идёт о технологиях, связанных с метавселенной.