Série de GPU RTX de Nvidia: Comment le traçage de rayons en temps réel modifie le jeu
Publicité
Plus tôt cette année, Nvidia a dévoilé sa nouvelle gamme d’unités de traitement graphique (GPU), sous le nouveau nom: RTX. Il s’agit d’une mise à niveau de la série de GPU GTX précédente, mais la stratégie de marque n’est pas le seul changement.
Nvidia a à présent équipé ces GPU d’une capacité de traçage des rayons en temps réel. Mais qu'est-ce que le lancer de rayons et pourquoi est-il si important?
Qu'est-ce qui est arrivé avant le lancer de rayons?
Le mot «rendu» est assez utilisé dans les discussions sur les cartes graphiques ou les jeux. Le processus de rendu implique la conversion d'un objet en trois dimensions en une image en deux dimensions qui apparaîtra réaliste sur votre écran. Les jeux sont interactifs et rendent les objets au fur et à mesure que les mouvements du joueur modifient la perspective à l'écran.
Cela signifie qu'il est nécessaire d'avoir un moyen de s'assurer que les graphiques ont l'air réalistes. Les développeurs y sont parvenus grâce à un rendu en temps réel, mais celui-ci utilise depuis des décennies la même technologie: le rastérisation .
La rastérisation est une technologie qui repose essentiellement sur les triangles. Il considère les objets 3D comme une vaste collection de polygones constitués de triangles. Il rassemble différents types de données, telles que la position, la couleur, la texture, etc. à partir des sommets AKA des trois points des triangles.
Toutes ces données ne sont pas nécessaires, elle est ensuite affinée. Il définit l'écran comme cadre de référence, puis détermine le mode d'affichage des pixels. Une fois que cela est fait, il y a un peu de traitement et l'image s'affiche sur votre écran. Cela demande beaucoup de travail, mais les GPU (comment distinguer un GPU, un processeur et un APU. Quelle est la différence entre un APU, un CPU et un GPU? Quelle est la différence entre un APU, un CPU et un GPU? «Au cours des cinq dernières années, plusieurs termes différents ont tourbillonné pour décrire le matériel informatique. Certains de ces termes incluent, sans toutefois s'y limiter, APU, CPU et GPU. ... Lire la suite) suffisamment de puissance pour le faire en une fraction de seconde et rafraîchissez-le plusieurs fois en une seconde pour que le mouvement paraisse très fluide.
Lancer de rayons vs rastérisation
Dans le monde réel, vous pouvez voir les choses à la suite de la lumière qui les frappe. L'éclairage du monde réel est très complexe, chaque rayon de lumière se reflétant et se réfractant plusieurs fois avant qu'il n'atteigne nos yeux, nous permettant de voir une grande quantité de détails. Répliquer ceci est un travail très difficile, mais avec le traçage de rayons, la technologie est maintenant plus proche que jamais.
Comme son nom l'indique, le lancer de rayons consiste à suivre chaque rayon de lumière heurtant des objets dans une scène virtuelle en trois dimensions. Le traçage des rayons suivra le trajet des rayons lumineux de la source lumineuse jusqu'aux objets, ainsi que toutes les réflexions et réfractions qu'ils traversent, avant d'atteindre l'écran.
S'il y a plusieurs sources de lumière, le traçage des rayons en tiendra compte. Au lieu de traiter chaque pixel comme un point sur un maillage de polygones, comme le fait la pixellisation, le traçage de rayons traite chaque pixel comme un rayon de lumière, ce qui est comparable à la façon dont l'œil humain voit réellement les choses.
Pourquoi le lancer de rayons est-il soudainement pertinent maintenant?
L’industrie du film et de l’animation utilise déjà la technologie de traçage de rayons pour rendre les scènes plus réalistes. Notez que cela ne nécessite pas de lancer de rayons en temps réel; votre GPU actuel pourrait probablement aussi gérer le lancer de rayons.
Toutefois, en fonction de l'intensité de la scène que vous essayez de restituer, le rendu d'images en trois dimensions peut prendre plusieurs jours. Dans les jeux, les GPU doivent rendre les scènes à tout moment. La principale exigence pour cela est un matériel capable de le faire en temps réel.
Bien sûr, le lancer de rayons nécessite beaucoup plus de traitement que de rasterisation, ce qui en fait une tâche gourmande en ressources processeur. L'utilisation du lancer de rayons pour chaque partie d'une scène virtuelle est le moyen idéal d'obtenir l'image la plus réaliste possible. Cependant, il n'est souvent utilisé que pour certaines parties d'une scène. Le processeur graphique traite le reste de la scène par rastérisation.
Cela nous amène à l'approche de Nvidia avec sa dernière série de GPU, et plus particulièrement à ce qu'ils font avec RTX.
Comment fonctionne le GPU RTX de Nvidia?
La dernière génération de GPU Nvidia, également appelée Turing, constitue une amélioration évidente sur le papier. Nvidia les fabrique avec un nouveau processus plus petit de 12 nanomètres. Ils affirment également être 50% plus puissants et 10 fois plus rapides que la génération précédente. Cependant, ces chiffres ne veulent pas dire grand chose.
Ce qui est important, c'est la manière dont Nvidia a modifié la structure de base du GPU.
Ces nouveaux GPU contiennent les noyaux CUDA habituels utilisés par Nvidia depuis les générations précédentes. En outre, ils sont également livrés avec des noyaux «Tensor» dédiés, pour l’apprentissage automatique, et des noyaux «RT» pour, vous l’avez bien deviné, le tracé de rayons. En résumé, Nvidia a basé ces GPU sur une nouvelle architecture plus intelligente et dispose d’un matériel spécifiquement dédié au traçage de rayons, ce qui est une première.
Tout cela est utilisé en combinaison pour accélérer le traçage des rayons et le faire fonctionner en temps réel.
Pour utiliser efficacement ce nouveau matériel, Nvidia dispose de nombreux logiciels. Nvidia OptiX permet de tirer le meilleur parti des capacités de traçage de rayons du matériel. Il possède également un «dénoiseur accéléré par l’IA». Comme vous le savez maintenant, le lancer de rayons repose sur l'utilisation de la lumière pour déterminer l'aspect d'une image virtuelle.
De ce fait, il y a forcément du bruit dans les zones peu ou pas éclairées. Le dénoiseur aide à s'en débarrasser. Nvidia travaille également sur l’ajout de la prise en charge du traçage de rayons à l’API Vulkan. Que sont les bibliothèques d’exécution Vulkan dans Windows? Que sont les bibliothèques d'exécution Vulkan dans Windows? Voir les bibliothèques Vulkan Run Time sur votre PC et se demander à quoi elles ressemblent? Voici tout ce que vous devez savoir sur Vulkan. Lire la suite .
Nvidia n'est pas seul dans ce domaine non plus. Vous connaissez peut-être Microsoft DirectX, une condition préalable à l’exécution de nombreux jeux sous Windows (comment installer et mettre à niveau DirectX Comment télécharger, installer et mettre à jour DirectX sur votre PC Comment télécharger, installer et mettre à jour DirectX sur votre PC Vous vous demandez pourquoi DirectX est sur votre système Windows 10 ou comment le mettre à jour? Nous expliquerons ce que vous devez savoir. Lisez-en plus). Microsoft a annoncé une extension de sa dernière version, appelée DirectX Ray Tracing (DXR). L'objectif est d'aider les développeurs à adapter leur jeu afin de tirer le meilleur parti du logiciel RTX de Nvidia.
RTX utilisera les nouvelles capacités d'alimentation matérielle et de traçage de rayons, ainsi que l'ancien processus de rastérisation fiable et d'autres processus associés, pour offrir une expérience de jeu plus réaliste que jamais.
Ray trouve-t-il la réponse aux graphiques de nouvelle génération?
Pas tout à fait. Le lancer de rayons n'a pas encore été utilisé dans un scénario de consommation quotidienne. C'est pourquoi il faudra un certain temps à l'industrie grand public pour adapter cette technologie. Les développeurs ont déjà commencé à intégrer cette technologie dans leurs jeux. Cependant, seule une poignée de jeux le supporte au moment de la rédaction.
Donc, si vous envisagez de mettre à niveau votre GPU, attendre un peu plus longtemps pour voir comment la technologie évoluera pourrait être la meilleure option. Dans tous les cas, le lancer de rayons est susceptible d’être l’avenir des jeux. Cela peut finir par être via RTX, ou par une autre technologie équivalente publiée dans le futur.
Seul le temps nous le dira. En attendant, découvrez cette nuance détaillée des différences entre les téléviseurs, les moniteurs de jeu et les écrans BFGD de Nvidia. Nvidia BFGD vs Gaming Monitor vs TV: les différences expliquées l’écran de jeu grand format (BFGD). Ce nouveau type de télévision est-il réellement une innovation ou juste un gadget marketing? Lire la suite .
