Nvidia показала технологию отрисовки миллионов динамических источников света в реальном времени

Суперкомпьютер и специальная подготовка данных не нужны.

Команда Nvidia Research и ученые из Лаборатории визуальных вычислений Дартмутского колледжа рассказали о создании технологии рендеринга миллионов динамических источников света. Все источники обсчитываются в реальном времени.

Каждый из источников света отбрасывает собственные достоверные мягкие тени, просчитывающиеся при помощи трассировки лучей. Источники света, подчеркивают исследователи, могут располагаться где угодно, могут двигаться и взаимодействовать друг с другом — никаких фундаментальных ограничений нет.

В отличие от традиционных решений, технология не требует никакой подготовки. Для реализации множества источников света не нужны предварительные вычисления.

Современные игровые движки, поддерживающие трассировку лучей, могут реалистично обрабатывать максимум несколько десятков динамических источников света. Игры без поддержки трассировки полагаются на заранее обсчитанные данные и очень небольшое количество по-настоящему динамических источников.

По оценке исследователей, новая технология работает примерно в 65 раз быстрее. Ей не требуются не только предварительные расчеты, но и специальная настройка сцены или особая подгонка источников света под ситуацию. Технология позволяет в любой момент добавлять новые источники света или убирать ненужные.

Для ускорения обсчета освещения исследователи повторно используют данные о состоянии соседних пикселей, полученную во время обсчета предыдущих кадров. Примерно так же работают современные технологии суперсэмплинга.

С помощь этих данных технология Nvidia и Дартмутского колледжа отбрасывает лучи, которые нет смысла обсчитывать во время обсчета конкретного кадра. Оптимизация обсчета лучей позволяет повысить скорость рендеринга и дает возможность снизить уровень шума.

Сравнение работы алгоритмов шумоподавления трассировки лучей

Во время тестовых прогонов исследователи обрабатывали сцены с 3.4 миллиона динамических источников света, считая по 8 лучей на один пиксель. На обсчет одного кадра уходило меньше 50 миллисекунд.

Ученые уверены, что внедрение новой технологии позволит значительно упростить создание игр и других видов контента, избавив разработчиков от необходимости следить за числом источников света и тонко их настраивать.

Более подробно о технологии расскажут на выставке SIGGRAPH, проходящей во второй половине июля.