Ray Tracing: Νέος αλγόριθμος προσφέρει δυναμικό φωτισμό από εκατομμύρια πηγές φωτός σε πραγματικό χρόνο

Στο πλαίσιο του SIGGRAPH 2020, οι ερευνητές της NVIDIA, σε συνεργασία με το Visual Computing Lab του Dartmouth College, κυκλοφόρησαν πρόσφατα ένα έγγραφο που παρουσίασε το ReSTIR, έναν νέο αλγόριθμο Ray Tracing ικανό να προσφέρει δυναμικό άμεσο φωτισμό και σκιές από εκατομμύρια πηγές φωτός σε πραγματικό χρόνο.

Το ReSTIR επαναπροσδιορίζει ένα σύνολο υποψηφίων δειγμάτων φωτός και εφαρμόζει περαιτέρω χωρική και χρονική δειγματοληψία για την αξιοποίηση πληροφοριών από σχετικά κοντινά δείγματα. Στο εντυπωσιακό

demo, αυτός ο αλγόριθμος κατάφερε να τα κάνει όλα αυτά, ανιχνεύοντας 8 ακτίνες ανά pixel, κάνοντας render σκηνές που περιέχουν έως και 3,4 εκατομμύρια δυναμικά και εκπεμπόμενα τρίγωνα σε λιγότερο από 50 ms ανά καρέ. Η GPU που χρησιμοποιήθηκε ήταν η GeForce RTX 2080Ti, με εξαίρεση τη σκηνή του λούνα παρκ, η οποία σύμφωνα με τους ερευνητές είχε υψηλότερες απαιτήσεις και συνεπώς απαιτούσε τη χρήση κάρτας γραφικών Titan RTX.

Συνολικά, αυτή η προσέγγιση είναι 6-60x γρηγορότερη από τις προηγούμενες μεθόδους. Ένα άλλο σημαντικό στοιχείο, σύμφωνα με τους ερευνητές, είναι ότι το denoising και το φιλτράρισμα δεν περιορίζονται στην μετα-επεξεργασία μόλις ολοκληρωθεί το rendering, καθώς με τον αλγόριθμο ReSTIR Ray Tracing το denoising είναι μέρος του rendering.

Όπως με τις περισσότερες επιστημονικές έρευνες, το ReSTIR πιθανότατα δεν είναι ακόμα ολοκληρωμένο. Στην πραγματικότητα, οι ίδιοι οι ερευνητές επισημαίνουν ορισμένους περιορισμούς που προκύπτουν από τη μέθοδο τους όταν προσπαθούν να επεκτείνουν τον άμεσο φωτισμό από τον χώρο της οθόνης, στον περιβάλλοντα χώρο, αν και έχουν υποδείξει πιθανές λύσεις για αυτό το ζήτημα.

Είναι ακόμη μια απόδειξη ότι το Ray Tracing είναι εδώ για να μείνει. Εάν οι τρέχουσες GPU όπως η RTX 2080Ti και Titan RTX μπορούν ήδη να αποδώσουν εκατομμύρια πηγές φωτός σε πραγματικό χρόνο, η διαδικασία αυτή θα πρέπει να είναι πολύ πιο εύκολη για τις επόμενης γενιάς GPU, οι οποίες φημολογούνται ότι είναι αρκετά πιο δυνατές από την τωρινή γενιά. Θα μάθουμε περισσότερες λεπτομέρειες σύντομα, δεδομένου ότι η κυκλοφορία τους αναμένεται το Σεπτέμβριο.