什么是光线追踪？5个游戏、8个显卡和你想知道的一切

加勒比考斯 04-24 2016

前言：

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自从NVIDIA图灵架构在Gamescom2018大会上公布以来，光线追踪一直是大家的热门话题。这种渲染方法长期以来一直是图形显示技术的最高荣耀，如今有了像Nvidia GeForce RTX 2080这样的显卡，你可以在最新最好的PC游戏中看到这种技术。

那么，光线追踪可能是我们多年来在游戏领域看到的最重要的显卡升级之一，或者至少在我们看到它在更多实际的PC游戏中实现之后会是这样。

那么，什么是光线追踪呢？这是在场景中渲染光线和阴影的一种先进而逼真的方式，它是电影和电视节目用来创造和融合令人惊叹的CG作品与现实生活场景的工具。然而，由于光线追踪通过模拟和追踪光源产生的每一条光线来工作，因此需要很大的算力才能真正渲染。这也是直到现在，我们在实际游戏中没有看到光线追踪实现的主要原因。

现在，在游戏中光线追踪技术实际上是可以实现的，但是实现这项技术的最大程度，也只能是有限的方式使用它，例如渲染真实的反射或阴影。我们还没有看到完全光线追踪的游戏。

所以，光线追踪是PC游戏背后的最大的热门新技术，我认为是时候深入研究它到底是什么，它们如何做，以及目前最好的光线追踪游戏。

什么是光线追踪？

光线追踪是一种渲染技术，可以产生令人难以置信的逼真照明效果。从本质上讲，算法可以追踪光的路径，然后模拟光与计算机生成的世界中它最终击中的虚拟对象相互作用的方式。

这些年来，我们已经看到游戏中的照明效果变得越来越逼真，但是光线追踪的好处更多的是关于光线本身，而更多的是关于它如何与世界交互。

光线追踪允许戏剧性地更逼真的阴影和反射，以及大大改进的半透明和散射。例如，该算法会考虑光线击中的位置，并计算交互和相互作用，就像人眼处理真实的光线、阴影和反射一样。光线撞击世界中对象的方式也会影响您看到的颜色。

有了足够的计算能力，就有可能产生令人难以置信的逼真的CG图像，几乎无法与现实生活区分开来。但这就是问题所在：即使是一台装备精良的游戏PC，也只有这么多GPU的能力可以使用，更不用说现代的游戏机了。

在为电影和电视节目开发计算机图形图像时，光线追踪被广泛使用，但这是因为工作室可以利用整个服务器场(或云计算)的能力来完成工作。即便如此，这也可能是一个漫长而又费力的过程。对现有的游戏硬件来说，在飞行中这样做太费劲了。

传统上，视频游戏使用光栅化代替。这是一种更快的渲染计算机图形的方法。它将3D图形转换为2D像素以显示在屏幕上，但光栅化需要着色器来描绘逼真的照明。幸运的是，我们开始看到很多PC游戏利用最新的Nvidia图形卡中的专用硬件来使用实时光线追踪，尽管大多数游戏仍然需要光栅化，至少在游戏中完全使用光线追踪照明引擎是可行的。

因此，即使现在的结果不是超级令人兴奋的，我们看到一个基础工作正在铺设，应该会导致一些令人难以置信的效果。我们可以看到PC游戏呈现方式上的一场彻底革命，我们现在处于底层。

光线追踪游戏有几个？

目前，只有5款游戏使用Nvidia光线追踪技术，也只有几款大牌AAA游戏。然而，由于这是目前的热门新图形技术，您可以预期在未来一年左右会出现更多的光线追踪游戏。而且，如果PS5和Xbox Project Scarlett有大型的光线追踪游戏库，你可以打赌PC也会得到它们。这里是你现在可以玩的所有光线追踪游戏，以及它们使用的RTX效果。

战场5——射线追踪反射

地铁：逃离——光线追踪全局照明

古墓丽影——光线追踪阴影

Stay in the Light——光线追踪全局照明和反射

雷神之锤2 ——光线追踪全局照明

不可否认的是，展示Nvidia的首屈一指技术的游戏并不多，但别担心，还有很多其他游戏很快就会使用光线跟踪。例如，Remedy‘s Control将使用NVIDIA的RTX技术产生巨大的效果，光线跟踪反射，阴影和全局照明-你可以期待这个游戏是华丽的！

即将到来的光线跟踪游戏：

赛博朋克2077

使命召唤：现代战争

Control

Enlisted

Justice Online