光追技术里程碑！《赛博朋克2077》超速光追初体验

写在开头

不过显卡在发展，光追也在发展，可能是为了独树一帜，NVIDIA前不久提出了路径追踪的概念，也就是更高级的光线追踪。现在这项全新的光线追踪也“实装”落地了。就在前几天，《赛博朋克2077》这款发售了3年的游戏迎来了史诗级的更新，此次更新引入了最新的全景光追模式（RTXPathTracingOverdriveMode），带来了更加逼真更具沉浸感的视觉效果。

《赛博朋克2077》全景光线追踪技术

上文提到《赛博朋克2077》万众期待的超速光追模式已经发布，此次更新引入全景光线追踪技术，利用全景光线追踪，使本就已经惊艳的视觉效果更上一层楼！游戏中的反射、阴影、环境光遮蔽等效果都得到了改进，使玩家可以洞见电子游戏的未来！

不看广告看疗效，下面我们就实际看看这个全景光追的效果，正因为有全景光追的加入，现在夜之城里的每个霓虹灯、路灯、LED广告牌、汽车前灯和其他光源现在都会呈现出光线追踪效果，从而使物体、墙壁、过往汽车和行人都沐浴在准确的光照中。在实际画面中可以看到，全景光追下背后的楼宇被前方的霓虹灯照亮，细节尽显，而前两者则无法做到如此细致入微的视觉效果。

再看看另一处细节，现实生活中光线在发射后会经过多次反射，从而形成很好的漫反射效果，现在因为全景光追的加入，游戏画面也能做到这个效果。画面中的汽车在昏暗的桥底开启车灯后，开启全景光追的画面内，车身旁边的花圃会为微弱的灯光照亮，而前两者的画面内花圃还十分暗淡。这样的视觉效果与肉眼已经高度相似，可见全景光追的加入对玩家又是一场视觉盛宴。

由于加入了全景光追，游戏中的所有光源还能投射出物理属性准确的柔和阴影效果。因此从实际画面可以看出来，汽车在开启车灯后，被车灯照亮的地面积水更具立体感、更加细致入微且逼真；而且车灯照亮远处的自动贩卖机后，经过反光，自动贩卖机会有些过曝，这也更符合人眼实际看到的效果，有了这项技术，玩家可以在游戏各个场景中体验到像素级的精致效果。

从左往右依次是：原生4K、DLSS3质量、DLSS3平衡、DLSS3性能以及DLSS3超级性能

测试平台介绍

iGameGeForceRTX4070AdvancedOC和战斧GeForceRTX4070Ti豪华版同样不甘示弱。前者的性能表现怒砍上代的RTX3090Ti卡皇，而后者的性能也不容小觑，单是之前的评测里，看理论性能就爆杀上一代两张的70显卡，不少项目还可比肩甚至超越上代的RTX3080显卡。四张RTX40系显卡可以说完美展现了新架构、新技术下无以伦比的性能。

游戏性能测试

而两张2K级别的70级显卡在2K分辨率下帧数均能超过90FPS，可以说是达到了流畅运行的标准线，不过战斧GeForceRTX4070Ti豪华版性能还能满足4K下60FPS的运行条件，可以说是一个意外之喜了。

值得一提的是DLSS3除了能够提高游戏帧数，对游戏中的1%LowFPS也有提升，其意思是开启DLSS3后，游戏的最低帧也能有明显提升，游戏过程中掉帧的现象会更少，从而游戏体验在体感上会更流畅更稳定。

上面的实测中就可以看到，全景光追对GPU算力有着极大需求，因此笔者这里还是建议大家用最新的七彩虹RTX40系显卡搭配DLSS3来体验。从实测来看，有了DLSS3的加持后，这几张显卡可谓如虎添翼，两张iGame家族的RTX4090VulcanOC与RTX4080VulcanOC在4K分辨率下分别跑出了105FPS与73FPS的成绩，这个成绩可比DLSS2下好不少，相比超级光追模式下少了30FPS，这里也看出精美的画面需要强悍的硬件支撑才行。

同样，开启DLSS3后，游戏的1%LowFPS均有不同程度的提升，幅度在15-20FPS间浮动，别小看这十几帧的差距，在游戏中，1%LowFPS越高，你的游戏体验就会更丝滑，遇到卡顿的情况就会减少。不过这里也发现一个问题，由于开启了全景光追与DLSS3，游戏的延迟也略有上升，毕竟此时显卡压力不小，不过实测下来，增加的游戏延迟几乎不会有影响，感知不明显。

NVIDIA光线追踪技术发展

什么是光线追踪？

其实光线追踪在很久之前就已经出现了，但是一般都被应用于动画电影中，直到现在才在游戏中广泛应用。究其原因还是计算量过于庞大，以之前的硬件水平难以胜任这项重活，即使能够完成光追实时渲染，但所需时间也是不可估量的。因此在游戏实现光线追踪之前，绝大多数游戏厂商都以来另一项技术来处理光线的问题，即光栅化。

什么是光栅化？

按照字面意思就是把图像栅格化、像素化，将电脑生成的矢量转换成屏幕像素点的过程。比方说，游戏中物体建模的时候都是三维，由点线面构成，但要显示在二维的显示器上，就需要一个“降维打击”——光栅化，成为能够被显示的像素点，其实就是三维向二维的转化过程。

目前大部分游戏还是使用光栅化技术，因为光栅化需要的计算量不大，所以在实时渲染上光栅化技术仍然是大部分游戏的高效方案。而光栅化最大的问题就是需要提前预设大量的渲染效果，比如游戏场景中的光影、反射等效果都是要提前预置好，然后进行“贴图”，这也是为什么你在玩游戏时光影效果明明看起来很真实，但是还是有虚拟的感觉。

如何实现光线追踪？

老黄之前在接受媒体访问时曾说过“RTX是一场豪赌，是非常非常冒险的，但它有两项伟大的发明。一是硬件加速光线追踪，也就是模拟光线。”甚至一度认为10年、20年甚至30年都无法实现实时的光线追踪，不过好在最后这项艰巨的任务完成了。

RTCore工作原理

第一代RTCore

第二代RTCore

并且第二代RTCore可以让光线追踪与着色同时进行，进行的光线追踪越多，加速就越快。它将光线相交的处理性能提升了一倍，在渲染有动态模糊的影像时，按照NVIDIA自己的实测，比Turing快8倍。

第三代RTCore

在Ampere架构中，第二代RTCore支持边界交叉测试（BoxIntersectiontesting）和三角形交叉测试（TriangleIntersectiontesting），用于加速BVH遍历和执行射线三角交叉测试计算，虽然光线追踪处理能力已经比初代的Turing架构核心更高效，但是随着环境和物体的几何复杂性持续增加，传统的处理方式很难再以更高效率及正确反应出的现实世界中的光线，尤其是光的运动准确性。

同时AdaLovelace架构SM中新增了着色器执行重排序（ShaderExecutionReordering，SER），这是由于光线追踪不再只有强光或者阴影渲染处理，未来将会更多的是在光线的运动性，这样光线就会变得越来越复杂，着色器执行重排序（SER）的加入就是为了能够即时重新安排着色器负载来提高执行效率，为光线追踪提供2倍的加速，也能更好地利用GPU资源。

总结

不过上文也提到了，作为一个实时渲染的新技术，GPU算力的开销相当大，如果玩家要体验“全景光线追踪”，硬件性能不可少，笔者推荐使用GeForceRTX40系列显卡，因为40系显卡支持DLSS3黑科技，在此技术加持下，游戏画面不仅更精美，帧数也能维持在丝滑流畅的水平，同时也得益于40系显卡的新架构与新制程，功耗控制得当，可以说是目前最适合畅玩夜之城的游戏显卡了。

随着GeForceRTX40系显卡家族的壮大，七彩虹作为NVIDIA在国内最重要的合作伙伴，也已经发布了多款显卡，涵盖90、80以及70级系列，既有旗舰级的iGameGeForceRTX4090VulcanOC与iGameGeForceRTX4080VulcanOC带给你前所未有的超速体验，也有战斧GeForceRTX4070Ti豪华版与iGameGeForceRTX4070AdvancedOC感受性价比与性能的完美结合之作。多款显卡总有一款适合你，畅玩新世代游戏选它们不会错，我反正是钱包已经准备好了，你呢？