Nvidia RTX
Nvidia GeForce RTX (Ray Tracing Texel
eXtreme) est une
plate-forme infographique
professionnelle haut de gamme créée par Nvidia,
principalement utilisée pour la conception de modèles complexes à
grande
échelle dans la conception architecturale et de produits, la visualisation
scientifique, l'exploration énergétique, les
jeux
vidéos et la production
de films et de vidéos.
Nvidia RTX permet le lancer de
rayons en temps
réel. Historiquement, le
lancer de rayons était réservé aux applications non temps réel (comme les
effets
spéciaux numériques pour le cinéma et dans les
rendus
photoréalistes), les jeux vidéo devant s'appuyer sur un éclairage direct
et une contribution
indirecte précalculée pour leur rendu. RTX facilite
le
développement en infographie de la génération
d'images interactives qui
réagissent à l'éclairage, aux ombres et aux reflets.
RTX fonctionne sur les proceseurs graphiques basés sur les architectures
Nvidia Volta, Turing et Ampere, qui utilisent
spécifiquement les cœurs
Tensor (et les nouveaux cœurs RT sur Turing et ses
successeurs) sur les
architectures conçues pour accélérer les calculs de lancer de rayons.
En mars 2019, Nvidia annonce que certaines cartes des séries GTX 10
(architecture Pascal) et GTX 16 (architecture Turing)
permettront la
prise en charge de sous-ensembles de la technologie RTX dans
les
pilotes à
venir, bien que les fonctions et les performances soient affectées par
leur manque de cœurs matériels spécifiques pour le ray
tracing.
En octobre 2020, Nvidia annonce la sortie de la Nvidia RTX A6000, première
carte graphique basée sur l'architecture Ampere destinée stations
de travail
professionnelles de la gamme Nvidia RTX.
Nvidia travaille avec
Microsoft
pour intégrer la prise
en charge de RTX à l'API DirectX
Raytracing (DXR) de Microsoft.
RTX est actuellement disponible via Nvidia OptiX et pour DirectX. Pour les
architectures Turing et Ampere, il est également disponible pour Vulkan.
- fonctionnalités accélérées par IA (NGX) ;
- formats standards (USD et MDL) ;
- rasterisation incluant des Shader
avancés ;
- lancer de rayons via OptiX,
Microsoft DXR et Vulkan
;
- outils de simulation (CUDA 10, Flex, PhysX).
Composants
En plus du lancer de rayons, RTX inclut l'intégration de l'intelligence artificielle, des
formats de
données standards, la prise en charge de la rasterisation
(CUDA) et des API de
simulation. La plate-forme NVIDIA RTX comprend les composants suivants:
Lancer de rayons
Dans le domaine de l'infographie, la technique du lancer de
rayons (ray tracing en anglais)
permet de créer une image en traçant les rayons projetés à travers les
pixels d'un plan de projection et
en simulant les effets de leurs collisions avec des objets virtuels. Elle
permet d'obtenir des
effets
avancés qui reflètent mieux les propriétés optiques du monde réel, comme
les ombres et
les réflexions
plus douces et plus réalistes, en comparaison aux techniques
traditionnelles de rasterisation
qui
favorisent les performances au détriment de la précision de rendu.
NVIDIA RTX y parvient grâce à une combinaison d'accélération matérielle
et logicielle. Au niveau
matériel, les cartes RTX sont dotées de "cœurs RT" à fonction fixe, conçus
pour accélérer les opérations
mathématiques nécessaires à la simulation des rayons, comme la traversée de
la hiérarchie des volumes
englobants. L'implémentation logicielle est ouverte aux développeurs
d'applications indépendants. Le
lancer de rayons étant toujours gourmand en ressources informatiques, de
nombreux développeurs
choisissent d'adopter une approche de rendu hybride dans laquelle certains
effets graphiques, tels que
les ombres et les réflexions, sont réalisés à l'aide du lancer de rayons,
tandis que le reste de la
scène est rendu à l'aide de la technique de rastérisation, plus
performante.
-
Nvidia OptiX
API utilisant RTX
Nvidia OptiX fait partie de Nvidia DesignWorks. OptiX est
une API de haut niveau, ou
"to-the-algorithm",
ce qui signifie qu'elle est conçue pour encapsuler l'ensemble de
l'algorithme dont le ray tracing
fait
partie, et pas seulement les calculs de ray tracing eux-mêmes. Ceci rend
le moteur OptiX capable
d'exécuter l'algorithme global sans modification du côté de l'application.
Outre le rendu d'infographie, OptiX facilite également la conception
optique
et acoustique,
la
recherche
sur les rayonnements et l'électromagnétisme, les requêtes d'intelligence
artificielle et l'analyse des collisions .
