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探索什么是光线追踪,它将如何改变游戏?从小时级渲染到实时模拟

数码星球XP 52

前言:

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光线追踪是一种照明技术,通过模拟光线在现实世界中的反射和折射来提供更高级别的真实感。它通过跟踪数百万个虚拟光子的路径来模拟光线的行为,使得游戏环境更加真实可信。在传统游戏中,通常使用静态的内置照明来模拟光线的行为,而光线追踪则能够提供更加逼真的效果。

光线追踪的过程并不是新鲜事,计算机生成图像(CGI)在几十年来一直在使用光线追踪。然而,在早期,生成一部完整的电影可能需要几个小时甚至几天的时间来渲染。现在,借助硬件加速和照明技巧的进步,家用PC已经可以实时模拟光线追踪图形。

光线追踪的基本相似性使其成为一种逼真的三维渲染技术,甚至在方块游戏如《我的世界》中也能看起来接近照片般真实。然而,由于模拟光线工作方式非常困难且资源密集,目前的光线追踪游戏选项并非真正的光线追踪,而是使用智能近似方法来实现接近相同视觉效果的结果。

光线追踪在游戏中的应用主要集中在反射和阴影方面。通过光线追踪,可以创建更逼真的反射和阴影效果,使其更具动态性和真实感。一些游戏使用光线追踪来显示反射,如水中的倒影和汽车漆面上的爆炸倒影。光线追踪还可以用于创建更柔和、清晰的阴影效果。目前,大多数光线追踪游戏使用传统的光照技术和在特定表面上的光线追踪来实现视觉效果。一些游戏还利用了Nvidia的技术,如去噪和深度学习超采样,以提高性能并弥补渲染较少光线所产生的一些视觉问题。

Nvidia和AMD都在努力提供硬件加速的光线追踪。Nvidia的RTX系列显卡引入了专门用于光线追踪的硬件,而AMD的RX 6000系列显卡也开始支持光线追踪。尽管AMD在光线追踪方面还没有达到Nvidia的水平,但随着技术的发展和优化,我们可以预期未来会有更好的支持和性能。

总之,光线追踪是一种能够提供更高级别真实感的照明技术,通过模拟光线在现实世界中的行为来创造更逼真的游戏环境。尽管目前很多光线追踪游戏选项并非真正的光线追踪,但随着硬件和技术的进步,我们可以期待光线追踪在游戏中的应用会越来越出色。

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