NVIDIA GeForce RTX 2000 系列強打的即時光線追蹤功能植基於 DirectX 12 Raytracing（DXR）API，今日 NVIDIA 也透過驅動程式更新下放該功能至 GeForce GTX 1060、GeForce GTX 1660 以上顯示卡，讓沒有 RT 單元的顯示卡也能夠一親芳澤。

Microsoft 2018 年 3 月正式宣布推出 DirectX 12 選配 API 集 Raytracing（DXR）之後，消費市場反應最快的廠商為 NVIDIA，在下半年就推出包含 RT 核心加速 BVH（Bounding Volume Hierarchy）遍歷運算的 GeForce RTX 2000 系列顯示卡，結合傳統光柵化與光線追蹤畫面，提升 3D 遊戲畫面品質，如倒影、陰影、環境遮蔽、全域照明等技巧。

透過 DrirectX 12 DXR 標準化 API，「理論上」適用於所有支援 Direct12 的顯示卡硬體，但因為 BVH 遍歷對於沒有硬體特化運算單元的顯示卡而言，依舊是不小的負擔，NVIDIA 近日才開放 DXR 至前一世代 Pascal 架構顯示卡，從 GeForce GTX 1060 以上開始支援；近期發售不含 RT 核心、Tensor 核心的 Turing 架構 GeForce GTX 1660 系列也在支援之列。

▲光線追蹤各項技巧在遊戲、展示程式、測試程式當中的應用情況。

▲光線追蹤較為簡單的 Ambient Occlusion 環境遮蔽應用，只需少量的光線追蹤數量，追蹤距離也不長。（Credit：NVIDIA）

在推出支援驅動程式的同時，NVIDIA 提及數個光線追蹤技巧在遊戲中的應用。運算量相對較小的是 Ambient Occlusion 環境遮蔽，由於光線距離追蹤距離不長的關係，只需要區域性 BVH 遍歷運算，可在 NVIDIA Star Wars 星際大戰電梯展示影片當中見到。

▲NVIDIA Star Wars 星際大戰電梯展示影片。

▲NVIDIA GeForce GTX 1060～GeForce RTX 2080 Ti 顯示卡運作效能比較，GeForce GTX 1660 因導入 Turing 架構支援整數與浮點並行運算，因此開啟 DXR 功能時，效能介於前一代 GeForce GTX 1080 和 GeForce 1080 Ti 之間。

▲光線追蹤的陰影應用，Shadow of the Tomb Raider「古墓奇兵：暗影」場景物件與光源數量的不同，可對效能產生不小的差異。（Credit：NVIDIA）

▲NVIDIA GeForce GTX 1060～GeForce RTX 2080 Ti 顯示卡於 Shadow of the Tomb Raider「古墓奇兵：暗影」遊戲開啟 DXR 效果的效能比較。

另外 2 種光線追蹤的應用實例為動態陰影與反射效果，分別可以在 Shadow of the Tomb Raider「古墓奇兵：暗影」，以及 Battlefield V「戰地風雲 5」遊戲的最新更新當中見到，影響前者效能的主因為場景物件多寡以及光源數量，後者則是反射畫面佔總顯示面積的比例，因此在 Battlefield V 當中，DXR 效果高低透過反射面解析度、反射面光滑程度、光線追蹤數量等設定進行控制。

▲光線追蹤的反射面應用，並可設定成多次反射，以便達成鏡中鏡的畫面效果，運算量也隨之上升。（Credit：NVIDIA）

▲NVIDIA GeForce GTX 1060～GeForce RTX 2080 Ti 顯示卡於 Battlefield V「戰地風雲 5」遊戲開啟 DXR 效果的效能比較，GeForce GTX 1080 Ti 可於 2K 解析度 Ultra DXR 設定跑出平均 30FPS。

▲對於效能衝擊最大的全域照明技巧，目前僅使用於 Metro Exodus「戰慄深隧：流亡」遊戲當中。（Credit：NVIDIA）

更為激進的應用方式，則是整個遊戲畫面套用光線追蹤運算，譬如 Metro Exodus「戰慄深隧：流亡」為了加強打光效果營造末日情境，引進全域照明技巧提供動態效果，而非過去採用 Lightmap 或是預先運算並套用至貼圖明暗的靜態技巧。

▲全域照明需要的運算量不小，GeForce RTX 2080 Ti 在使用 DLSS 之後，才能夠在 2K 解析度 Ultra DXR 設定跑出突破 60FPS 的成績。

NVIDIA 下放 DXR 至前一代 Pascal 顯示卡的作為，讓筆者回憶到 GeForce FX 時代，GeForce FX 5200 效能其實並無法撐起 DirectX 9 遊戲的運算量，但 NVIDIA 依舊在此效能等級提供 DirectX 9 支援性。順不順暢是一回事，能夠讓消費者親眼看到更高的畫面品質，進而選購更高階的產品，或許才是背後的真正目的。（筆者當年看美麗的幻燈片也看得很爽）

NVIDIA 驅動程式更新，DXR 即時光線追蹤下放 GeForce GTX 1060，各款顯示卡效能比一比

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