GeForce RTX : toutes les nouveautés de l’architecture Turing

Le RayTracing hybride expliqué

Voilà le coeur de la nouveauté de l’architecture Turing : le ray tracing en temps réel, un Graal que beaucoup de graphistes et joueurs attendent depuis longtemps. Il ne s’agit évidemment pas d’un rendu 100 % en lancée de rayon, mais d’un rendu hybride, qui mélange rastérisation classique pour la majorité du rendu, et ray tracing accéléré en matériel pour les effets de lumières, de reflets et d’ombre.

Les coeurs RT sont en fait des accélérateurs matériel d’une fonction fixe, celle du BVH (Bounding Volume Hierarchy). Cet algorithme permet de structurer et de simplifier les opérations de ray tracing pour les rendre plus efficaces, notamment en réduisant le nombre d’intersections de triangles qui doivent être testées pour calculer la trajectoire finale du rayon. Les calculs BVH existent déjà dans les jeux, dans des volumes très restreints, via l’API D3D12 RayTracing Fallback. Ils prennent énormément de ressources, surtout s’ils doivent être appliqués dans un grand volume. Le calcul monopolise les coeurs programmables du GPU pour tester les intersections des rayons et des triangles. Il est donc impossible de faire tourner ça en temps réel sur un GPU normal pour un grand volume.

Chez Turing, les coeurs RT accélèrent précisément ces calculs. Le SM lance un rayon dans la scène à tester, et laisse le coeur RT simuler le reste en matériel, sans monopoliser les coeurs CUDA. Ainsi, la GeForce GTX 1080 Ti ne peut générer que 1,1 milliard de rayons par seconde en monopolisant tous ses coeurs CUDA, et la RTX 2080 Ti peut en générer 10 milliards seulement avec ses 68 coeurs RT. Des chiffres qui restent à confirmer, car ils correspondent à des tests spécifiques en ray tracing, et pas à un comportement en jeu.

Le ray tracing est ainsi capable de dessiner des ombres quasi-parfaites à l’écran, mais aussi de gérer beaucoup mieux les reflets. Les rayons lancés restant limités, il faudra améliorer artificiellement le résultat par débruitage des ombres, lumières et reflets. Ce débruitage sera logiciel dans la majorité des cas, ce qui va prendre un peu de ressources. NVIDIA a déjà mis au point un système de débruitage matériel par intelligence artificielle, mais n’en parle pas dans ce cas précis. Difficile de savoir pour l’instant si les coeurs Tensor pourront s’en charger. Nous savons que les reflets par ray tracing de Battlefield V sont débruités par un algorithme logiciel. NVIDIA explique toutefois que dans le futur, le débruitage par IA remplacera toutes les méthodes logicielles actuelles.

Z’avez compris maintenant ?