شرکت Nvidia پتنت جدیدی را به ثبت رسانده که به معرفی سایهها و نورپردازی هوشمندتر مبتنی بر ری تریسینگ برای بهبود عملکرد GPU در بازیها میپردازد.
قابلیت ری تریسینگ ارتقای چشمگیری در جلوههای بصری بازیهای ویدیویی به همراه داشته است، اما در عین حال به شدت منابع سختافزاری را درگیر میکند. با این حال، انویدیا در حال بررسی راهکارهای مختلفی است تا این فناوری را کارآمدتر و برای پردازندههای گرافیکی بهتر کند.
دو پتنت ثبت شده از سوی انویدیا اشاره میکنند که سایهها و نورپردازی مبتنی بر رهگیری پرتو به شکل هوشمندتر و با مصرف منابع کمتر پردازش شوند. هدف این شرکت، افزایش بهرهوری پردازندههای گرافیکی در مدیریت ری تریسینگ و بهبود عملکرد بازیها است.
اولین پتنت به استفاده از یک نقشه سایه (Shadow Map) برای برآورد محل قرارگیری سایههای ری تریسینگ اشاره دارد. این روش جایگزین محاسبه تکتک پرتوها از میان هندسههای دارای تست آلفا میشود. در این روش، مقیاس دید (Visibility) و فاصله به یک سیستم حذف نویز (Denoiser) ارسال میشوند تا سایهها نرمتر و واقعگرایانهتر به نظر برسند.
طبق توضیحات ارائه شده، Shadow Map فاصله هندسهها را از دید منبع نور ذخیره میکند. از این نقشه همچنین برای تعیین مقدار دید و مقدار فاصلهی هر پیکسل استفاده میشود. این مقادیر سپس به سیستم حذف نویز منتقل شده و در فرآیند رندرینگ، تصویر نهایی را هموار و طبیعیتر میکنند.
این فلوچارت روشی برای بهبود عملکرد سایههای رهگیری پرتو در یک صحنه را نشان میدهد.
پتننت اول اشاره میکند که استفاده از نقشههای سایه (Shadow Maps) میتواند واقعگرایی و کارایی ری تریسینگ را در هندسههای دارای تست آلفا بهبود بخشد.
انویدیا معتقد است که در حال حاضر برای دستیابی به سایههای دقیق در ری تریسینگ، چندین عملیات زمانبر باید انجام شوند که این روند مقدار قابل توجهی از منابع پردازشی را در طول فرایند رندر مصرف میکند.
پتنت دوم روشی هوشمندتر برای مدیریت نورپردازی در رهگیری پرتو توصیف میکند. این روش با سازماندهی منابع نوری در قالب یک شبکه و نمونهبرداری کارآمدتر از آنها، فرایند نورپردازی را بهینه میسازد.
در این روش، رندر یک پیکسل در یک بخش خاص با انتخاب منابع نوری از زیربخشهایی (مانند سلولهای شبکه) انجام میشود که پیکسل را احاطه کرده یا در بر میگیرند. تعدادی از منابع نور از این زیربخشها، که شامل نقطهی موردنظر یا بلافاصله اطراف آن هستند، با استفاده از یک تکنیک تصادفی مانند Resampled Importance Sampling انتخاب میشوند.
این فلوچارت فرآیندی برای رندر یک صحنه با استفاده از یک مخزن شبکهای (Grid-Based Reservoir) از منابع نور بازنمونهبرداریشده را نشان میدهد.
هر سلول مجموعهای از منابع نور را ذخیره میکند که بهصورت تصادفی و بر اساس میزان تأثیر آنها انتخاب شدهاند. در این فرآیند، اولویت با نورهایی است که بیشترین اثر را بر آن سلول دارند و از چندین تکنیک نمونهبرداری استفاده میشود. در هنگام رندرینگ، پیکسلها روشن میشوند و منابع نور بیشتری از سلولهای نزدیکتر انتخاب میگردند.
این رویکرد بهطور چشمگیری تعداد منابع نوری مورد نیاز برای ارزیابی را کاهش میدهد و در نتیجه، رهگیری پرتو را سریعتر و مقیاسپذیرتر میکند.
انویدیا اعتقاد دارد که رندر صحنههایی با تعداد زیادی منبع نور بهویژه در کاربردهای مبتنی بر رهگیری پرتو، در حال حاضر از نظر محاسباتی بسیار سنگین است. این شرکت در گذشته پتنتهای متعددی از جمله پتنتی برای بهبود مدیریت حافظه بافر GPU با هدف ارتقای عملکرد بازیها ثبت کرده است.
طراحی و اجرا :
وین تم
هر گونه کپی برداری از طرح قالب یا مطالب پیگرد قانونی خواهد داشت ، کلیه حقوق این وب سایت متعلق به وب سایت تک فان است
دیدگاهتان را بنویسید