所以,光線追踪。這真的發生了,不是嗎?儘管幾乎在各個層面都存在很多抱怨,但光線追踪圖形正在緩慢但肯定地成為常態。事實上,我什至可以說光柵化即將真正失寵。
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實際上,這個等式非常簡單:自第一批支持光線追踪的主流 GPU 進入市場以來,已經過去了五年多的時間,並且每個現代主流圖形處理器都默認支持該技術。它可能無法以合理的幀速率運行光線追踪遊戲,但即使是不起眼的 Steam Deck 在技術上也可以追踪光線。看到舊硬件(例如受人尊敬的 1080Ti)取代尖端硬件而被拋在後面,總是讓人感到悲傷,但這確實是一個漫長的過程。問題是,光線追踪對於普通遊戲玩家和普通遊戲開發者意味著什麼?讓我們從頭開始。
光線追踪和光柵化之間的區別
那麼,首先要做的事情。儘管這一點已經被解釋了一遍又一遍,但還是值得再次回顧一下事實,這樣我們才能達成共識。光線追踪實際上是一種簡化和適應計算機生成圖形背景下現實世界照明工作方式的嘗試。在現實世界中,物體被來自各種來源的光束照亮,包括(但顯然不限於)太陽、您正在閱讀本文的屏幕,以及離您最近的小工具不斷閃爍的電源 LED。所有這些光源都會將光線(即光子)投射到您附近的所有其他物體上,然後這些相同的光線從最近的材料上反彈,使您(可能是人類)真正看到它們。在非常基礎的層面上,光線追踪和它的大兄弟路徑追踪嘗試模擬這些屬性以實現實時照明、反射和其他相關的惡作劇。
另一方面,光柵化照明利用固定的多邊形頂點交叉點在視頻遊戲視點前面生成對象。每個頂點交叉點都有一堆與之關聯的信息,這些信息告訴遊戲引擎如何將顯示的三維模型轉換為二維顯示可以渲染的東西。適當的照明是通過使用著色器和手動放置燈光來實現的,有時會進行烘焙,有時則不會。
請注意,這是對這兩種渲染技術的極其簡化和截斷的描述。兩者之間的關鍵區別如下:
- 光線追踪是程序化的、實時的、高精度的,這使得它的計算成本很高。
- 光柵化是手動策劃的,並且大部分是一成不變的,這使得它的計算成本低且渲染速度快。
現在,舞台已經搭建好了。從外行人的角度來看,這一切意味著什麼?
光線追踪的真正問題在於 Nvidia
實際上,這一切都在我上面列出的備忘單中:光線追踪的運行成本很高,而且許多人仍然認為它是一個古怪的、不必要的花招。確實,2018 年的情況很可能就是這樣,當時我們第一次接受不起眼的 RTX 2000 顯卡。但如今,我真誠地相信光柵化正在消失。
雖然我們曾經可能只有單一的光線追踪功能,但事實是,幾乎每個現代 AAA 都默認帶有某種形式的光線追踪功能。事實上,許多 2025 年的旗艦遊戲,例如《DOOM:黑暗時代》,都沒有任何光柵化。這意味著如果您的 GPU 無法運行光線追踪,它根本無法玩這些遊戲。
就我個人而言,我對光線追踪的問題感到很困惑。雖然我對 Nvidia 的 GPU 開發方法有很多疑問,但目前的情況是 AMD 很難跟上其競爭對手的步伐。哎呀,AMD 的新一代顯卡僅針對中端市場,而英特爾則堅定地立足於低端市場,但有一些嚴重的警告。這意味著無論好壞,英偉達都是尖端技術的唯一所有者。我認為,這就是大多數人在使用光線追踪時實際遇到的問題。
如果你想在啟用光線追踪且設置相當高的情況下玩遊戲,遺憾的是 AMD Radeon 並沒有提供那麼多功能,而 Nvidia 的價格現在卻高得令人望而卻步。畢竟,我們能夠以低於 500 美元的價格獲得頂級 GPU 的日子已經一去不復返了。當所有精美的新遊戲都利用昂貴的 GPU 有效鎖定的精美新技術時,人們可能會對技術本身產生下意識的反應,這是理所當然的。
無論我們喜歡與否,光線追踪都是未來
正如我之前所解釋的,光線追踪的計算成本很高,但使開發人員的工作變得非常非常容易(因為他們不必通過光柵化手動偽造照明),並帶來更真實、更動態的場景。然而,AMD 至少落後 Nvidia 一代,甚至可能更多,這種奇特的新渲染技術的興奮感與其可用性之間存在差異。在有影響的設置下運行光線追踪需要快速的硬件,而大多數人根本沒有這種能力。
在這種情況下,人們很容易將光線追踪視為一個噱頭,甚至看起來沒有太大不同,而不考慮它在宏偉計劃中的重要性。從理論上講,光線追踪是一種更接近光子在現實世界中工作方式的照明系統,這使得引人注目的視頻遊戲照明和材質工作更加可行。
尖端視覺效果的戰場已經超越了單純的紋理分辨率和效果密度。照明是關鍵,與實時光線追踪相比,光柵化是一種過時且不切實際的解決方案。對我來說,轉折點是在《賽博朋克 2077》中,無論我看向何處,都能看到正確、真實的間接照明。在 RTX 3080 上以低於 30 FPS 的速度運行它肯定不好玩,但從那以後情況發生了很大變化。
我確信,如果 AMD 從一開始就採用光線追踪技術,事情就會有所不同。就目前情況而言,在英偉達主導這項技術的情況下,有相當多的人渴望違背常規並抱怨光線追踪只是一個噱頭。除此之外,這確實不是一個噱頭。相反,無論我們喜歡與否,它都是實時圖形的下一步。
下一代遊戲機必然具有合理的光線追踪功能,而且我覺得我們距離新 AAA 完全不支持光柵化的情況只有幾年的時間了。當然,光柵化幾乎會永遠存在,作為小規模製作和獨立製作的權限,但對我來說,光線追踪已經牢牢地鞏固了自己作為未來照明技術的地位。而且,從目前的情況來看,未來就是現在。
