RTX Mega Geometry: как Nvidia приближает игры к фотореализму в реальном времени

Не стоит рассчитывать, что фотореализм не приведет к просадке частоты кадров.

На конференции Game Developers Conference компания Nvidia подробнее рассказала про технологию RTX Mega Geometry, предназначенную для повышения детализации игровых миров при использовании трассировки пути. Вы наверняка помните демку с лесом, созданную при участии CD Projekt — это именно оно.

Главная задача RTX Mega Geometry — помочь играм трассировать сложную геометрию без прежних компромиссов. В классическом подходе DirectX Raytracing геометрия сцены описывается через дерево BVH: оно помогает лучам быстро находить объекты, с которыми они пересекаются.

Однако в динамичных сценах с большим числом мелких деталей и анимированных объектов BVH приходится часто перестраивать. Перестройка сама по себе требует ресурсов и может заметно снижать производительность.

Из-за этого разработчики нередко используют упрощенные модели для трассировки лучей: они легче для обработки, но хуже передают реальную форму объекта. В результате появляются артефакты: неполные отражения, неточные тени, ошибки самозатенения и другие визуальные глитчи.

RTX Mega Geometry создана как раз для того, чтобы уменьшить количество таких глитчей. Технология слой Cluster Acceleration Structure — дополнительную структуру, группирующую до 256 полигонов и оптимизированную под GPU. Такой подход ускоряет обновление BVH и снижает нагрузку на CPU.

Журналисты Tom's Hardware протестировали Alan Wake 2, получившая поддержку RTX Mega Geometry в одном из патчей, и демку технологии — и показали, на что могут рассчитывать игроки.

В Alan Wake 2 использование технологии RTX Mega Geometry позволило снизить потребление видеопамяти примерно на 1 гигабайт, при этом частота кадров на GeForce RTX 4090 выросла примерно на 13%. При желании разработчики могли бы повысить качество ассетов, но решили оставить все как есть, выгадав в приросте производительности.

В демке RTX Bonsai Diorama, созданном Nvidia на Unreal Engine 5.6, демонстрируется повышение качества трассировки и исчезновение тех самых глитчей, связанных с низкокачественными прокси-моделями. В то же время активация технологии приводит к просадке частоты кадров.

На GeForce RTX 5090 частота кадров упала на 23% в 1080p, на 24% в 1440p и на 21% в 4K. При этом в разрешении 1440p и ниже частота кадров все-таки оставалась выше 60 fps. На GeForce RTX 5070 просадка оказалась сильнее: 27% в 1080p и 26% в 1440p.

Наконец, в демке CD Projekt RED — с тем самым лесом — GeForce RTX 5090 выдавала 80 fps в разрешении 4К, но с DLSS в режиме «Качество». На GeForce RTX 4070 в разрешении 1440p (и тоже с DLSS) удалось получить 58 fps.

Важный момент: аппаратная поддержка RTX Mega Geometry реализована только на видеокартах серии GeForce RTX 50. Чипы этих карт получили два новых блока: один отвечает за пересечение лучей с кластерами полигонов, другой — за их сжатие.

По оценке Nvidia, такое решение позволяет уводить обсчет пересечений лучей с полигонами по сравнению с чипами предыдущего поколения, где соответствующие вычисления проводятся программно.