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GPU Ray Tracing简述

之前的《Ray Tracing简述》，我们介绍了光线追踪的基本概念。当我们实现了CPU版本的光线追踪时，我们自然会有一个念头，是否能够提供GPU版本的光线追踪。...这样，研究人员证明了，即使是为rasterization设计的渲染管线，也可以实现Ray Tracing，同时在判断射线和场景相交上，GPU的性能更为出色，当然，希望片元中支持条件语句。...论文中还介绍了其他方法，比如在if的基础上采用Persistent的方式等，我们不再此详细介绍。...另外，整个逻辑层也由OptiX负责。 OptiX具有不错的通用性，用户可以根据自己的材质特点自定义自己的渲染模块，为RayTracing的渲染管线提供了一个可供参考的架构。...至于有什么缺点，我并没有用过其SDK，咱也不敢批评英伟达，所以只要原封不动的引用论文的描述：OptiX最终会把所有的模块合并成一个，最终还是一个megakernel，用户基于材质做优化，比如每一个thread

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    英伟达光线追踪技术及RT core、Tensor core

    RT Core与Tensor Core - RT Core（光线追踪核心）：这是英伟达RTX显卡独有的硬件单元，专门设计来加速光线追踪计算中最耗时的部分——光线与场景中物体的交集测试（Intersection...- 互动性与动态效果：在动态场景中，光线追踪能够即时响应光源和物体的变化，比如角色移动、开关灯光等，提供前所未有的互动体验。...BVH遍历：BVH算法构建了一个包含场景中所有几何体的层次结构，RT Core可以快速遍历这个结构，从而迅速确定光线是否与某个物体相交，以及相交的具体位置。...射线-三角形求交测试：一旦确定光线可能与某个物体相交，RT Core会执行精确的射线与三角形表面的交点计算。这种硬件加速的求交测试使得实时处理大量光线成为可能。...Tensor Core技术通过硬件加速和软件优化的结合，实现了深度学习和其他高性能计算应用中大规模矩阵运算的高速处理，是现代GPU计算能力提升的重要驱动力。

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    解读 | NVIDIA Turing 架构解析：追光逐影，成败未定

    而对于NVIDIA来说，前进的道路不再是纯粹的光栅化，而是混合渲染：将光栅化与光线追踪相结合，其想法是在有意义的地方使用光线跟踪——用于照明、阴影和其他所有涉及光的相互作用的内容，然后使用传统的光栅化来处理其他一切...这个问题最常见的解决方案是将三角形存储在一个非常适合光线追踪的数据结构中，这种数据结构称为BVH（边界体积层次结构）。...从概念上讲，BVH相对简单，它并不是检测每个多边形以判断是否与光线相交，而是检测场景的一部分以查看是否与光线相交。...就CUDA和ALU（算术逻辑单元）而言，Turing子核具有16个INT32单元，16个FP32单元和2个Tensor单元，与Volta子核的设置相同。...虽然CUDA 10还没有出来，但增强的WMMA操作应该能够解释任何其他差异，例如操作数的额外可接受矩阵大小。

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    「黑悟空」实机演示炸裂登场，英伟达大秀光追技术

    假设有一个房间和一个光源，从房间内看出，给予内每个面一张平面纹理, 根据光源位置关系使每个面变得更亮或更暗，先计算物体（房间）对应屏幕上的多边形或三角形顶点的坐标变换（矩阵变换，透视等），然后在多边形或三角形内填充纹理...比如渲染对象是一只兔子，要计算一条光线和兔子本身的交互，就把兔子所在空间划分成N个包围盒，计算光线和哪一个包围盒相交，是的话就再把这个包围盒继续划分成N个更小的包围盒，再次计算相交，如此反复，一直找到和光线相交的三角形所在的包围盒...，再对这个三角形进行最终的渲染。...BVH算法可以大大减少计算每一条光线最近相交点所需要遍历的三角形数量，而且只需要进行一次就能给所有光线使用，大大提高了执行效率。 DLSS 光追速度快不快，还得需要另一项技术搭配使用。...DLSS的运算过程全部在RTX显卡独有的Tensor Core核心单元内完成，所以并不会占用显卡的CUDA通用运算单元，避免了消耗显卡的渲染性能和游戏帧数降低。 DLSS技术可以称为显卡渲染的里程碑。

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    【AI系统】GPU 架构回顾（从2018年-2024年）

    RT Core 主要用于三角形与光线求交点，并通过 BVH（Bounding Volume Hierarchy）结构加速三角形的遍历，由于布置在 block 之外，相对于普通 ALU 计算来说是异步的，...BVH 通过将场景中的物体分层组织成包围盒（Bounding Volume）的层次结构，从而减少光线与物体的相交测试次数，提高光线追踪的效率。...通过递归地构建 BVH 树，可以将场景中的物体分层组织成一个高效的数据结构，以便快速地确定光线与哪些物体相交，从而减少需要测试的物体数量，提高光线追踪的效率。...NV-Switch，NV-Switch 可以将多台机器进行互联，将 GPU 高速连接的速度加倍，可在服务器中提供有效的性能扩展； 5）利用 AI 数学计算中固有的稀疏特性将性能提升一倍。...，具有高性能、低延迟、高可靠性和支持异构计算等特点，主要用于连接计算节点、存储系统和其他关键设备，以实现高速数据传输和低延迟通信。

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    转载：【AI系统】GPU 架构回顾（从2018年-2024年）

    RT Core 主要用于三角形与光线求交点，并通过 BVH（Bounding Volume Hierarchy）结构加速三角形的遍历，由于布置在 block 之外，相对于普通 ALU 计算来说是异步的，...BVH 通过将场景中的物体分层组织成包围盒（Bounding Volume）的层次结构，从而减少光线与物体的相交测试次数，提高光线追踪的效率。...通过递归地构建 BVH 树，可以将场景中的物体分层组织成一个高效的数据结构，以便快速地确定光线与哪些物体相交，从而减少需要测试的物体数量，提高光线追踪的效率。...NV-Switch，NV-Switch 可以将多台机器进行互联，将 GPU 高速连接的速度加倍，可在服务器中提供有效的性能扩展；5）利用 AI 数学计算中固有的稀疏特性将性能提升一倍。...，具有高性能、低延迟、高可靠性和支持异构计算等特点，主要用于连接计算节点、存储系统和其他关键设备，以实现高速数据传输和低延迟通信。

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    ICRA 2021|用于LiDAR里程计和建图的Poisson表面重建

    对于每个交点，我们提取相交三角形的点和相关法线。为此，我们首先将上次估计的位姿，即Tt-1ϵ ℝ4X4，应用于当前扫描作为初始对齐。然后我们创建了一组n个ray R={ri}。...每条射线riϵ ℝ与网格的交点都与点pi对应，表示为qi，相交三角形的法线为相应的正线ni。为了计算扫描和网格之间的相对变换，我们现在可以使用不同的误差度量E(.,.)...数据关联步骤还可能导致错误的对应，其中来自曲面的给定点与来自另一个曲面的网格中的相交点相关联。这种情况通常发生在光线没有击中任何靠近表面的地方，并击中一个很远的三角形时。...在未来的工作中，我们需要研究优化网格划分算法以实现在线性能的技术，例如，在 GPU 上运行重建算法，此外，可以使用 Uenabled 光线追踪引擎，如 NVIDIA OptiX™，来加速ray-casting...我们的方法执行了一种新颖的frame-to-mesh配准，但与其他 SLAM 或里程计和建图方法相比，我们将地图表示为三角形网格，使用滑动窗口中的泊松表面重建在过去的扫描序列上进行估计。

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    【玩转 GPU】英伟达GPU架构演变

    Turing TU102具有4608个CUDA核心、576个张量核心和72个RT核心,支持GPU光线追踪,代表了图形技术的新突破。同时,Turing架构在人工智能方面性能也有较大提升。...Part Three： 英伟达显卡的结构组成图片英伟达显卡是由以下几个部分组成的：1.GPU核心：GPU核心是整个显卡最重要的部分，它负责承担所有的计算任务，包括图形渲染、物理模拟、人工智能等运算。...随后,英伟达推出了GeForce系列显卡产品,在PC游戏和其他图形应用中获得主流地位。2006年,英伟达推出第一代CUDA架构GPU,可以用于通用数据并行计算,开启了GPU计算时代。...2) OptiX:一种GPU光线追踪框架,提供光线追踪算法和程序库。 3) DLSS:一种利用AI实现超分辨率和提高渲染性能的技术。...人工智能将是GPU发展的新方向,这有利于英伟达在数据中心和边缘计算市场的渗透。4) 继续推动技术创新,在VR、AR和其他新兴图形技术上进行布局。这将有利于英伟达显卡继续保持在高端GPU市场的领先地位。

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    听说苹果M1能打英伟达RTX？那跑个光追试试

    也就是此次测评采用的基准，一个开源的光线追踪器，可在多个光线追踪后端（Embree/DXR/OptiX/Vulkan/Metal/OSPRay）上运行。...这是一个由英特尔开发的CPU光线追踪库，提供优化的加速结构遍历和原始交叉内核。Embree已广泛应用于电影、科学可视化和其他领域。所以ChameleonRT 也实现了一个Embree 后端。 ?...接下来就切入正题看看M1在ChameleonRT基准上的光线追踪性能评测： M1的光线追踪性能比较 测试使用以下两个场景：Sponza和San Miguel。...Sponza是一个有26万个三角形的小场景，San Miguel有996万个，分别对应左右两图： ?...很期待在未来的M系列芯片中看到对 8-wide的 SIMD 和硬件加速光线追踪的支持。

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    每日学术速递4.23

    我们的方法优雅地结合了 3D 几何处理、基于三角形的渲染和现代神经辐射场的概念。与基于体素的表示相比，我们的表示提供了可能靠近表面的场景部分的更多细节。...Liao 文章链接：https://arxiv.org/abs/2304.05977 项目代码：http://raywzy.com/NDRF/ 摘要： 神经辐射场 (NeRF) 能够以前所未有的视觉质量实现新颖的视图合成...在本文中，我们提出了一种新颖的方法来将 NeRF 提取和烘焙为高效的基于网格的神经表示，这些表示与大规模并行图形渲染管道完全兼容。...我们将场景表示为在双层双工网格上编码的神经辐射特征，通过从可靠的光线-表面相交区间学习聚合辐射信息，有效克服了 3D 表面重建中固有的不准确性。...我们通过对一系列标准数据集的广泛实验证明了我们方法的有效性和优越性。

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    不可思议！英伟达新技术训练NeRF模型最快只需5秒，代码已开源

    之后又出现了改进版模型 NeRF-W（NeRF in the Wild），可以适应充满光线变化以及遮挡的户外环境。...每个场景都使用了 tiny-cuda-nn 框架训练和渲染具有多分辨率哈希输入编码的 MLP。 首先是 NeRF 场景。...如下动图展示了各种 SDF 数据集的实时训练进度，训练数据是使用 NVIDIA OptiX 光线追踪框架从真值网格动态生成的。...最后是神经辐射缓存（NRC）的直接可视化，其中网络预测每个像素路径的首个非镜面反射顶点的出射辐射，并根据实时路径跟踪器生成的光线进行在线训练。...这可以很好地映射到现代 GPU 上，避免了执行分歧和树遍历中固有的指针雕镂（pointer-chasing）。所有分辨率下的哈希表都可以并行地查询。

    1.5K20

    视频直播远程会议中的AI关键技术探索应用

    绿幕的功能是前后景分割，分割后的背景可以被虚化，也可以替换成其他的图片、视频或者游戏画面等等。超分和Upscale都有提升分辨率的能力。...真实感渲染也可以使用OptiX SDK进行光线跟踪。比如在V100上，ray tracing是使用CUDA cores来进行光线求交的。...从图灵这一代开始，T4上增加了RT cores，专门对光线求交进行加速，可以直接使用OptiX SDK进行开发，也可以使用Vulkan里面的ray tracing扩展进行开发，同时OptiX也集成进了DXR...对于OpenGL，首先需要将资源注册进CUDA，当渲染完成之后，再用Map和Unmap的方式将其影射到CUDA context。...Triton是英伟达提供的轻量级的Inference server，使用的是CUDA streams的方式，支持异构多GPU、支持多个模型同时并行推理、支持从现有的框架里面导入模型，支持TRT、TF、Pytorch

    1.2K40

    不可思议！英伟达新技术训练NeRF模型最快只需5秒，单张RTX 3090实时渲染，已开源

    之后又出现了改进版模型 NeRF-W（NeRF in the Wild），可以适应充满光线变化以及遮挡的户外环境。...每个场景都使用了 tiny-cuda-nn 框架训练和渲染具有多分辨率哈希输入编码的 MLP。 首先是 NeRF 场景。...如下动图展示了各种 SDF 数据集的实时训练进度，训练数据是使用 NVIDIA OptiX 光线追踪框架从真值网格动态生成的。...最后是神经辐射缓存（NRC）的直接可视化，其中网络预测每个像素路径的首个非镜面反射顶点的出射辐射，并根据实时路径跟踪器生成的光线进行在线训练。...这可以很好地映射到现代 GPU 上，避免了执行分歧和树遍历中固有的指针雕镂（pointer-chasing）。所有分辨率下的哈希表都可以并行地查询。

    1.4K20

    顶配12999元的RTX 40系列、算力2000 TOPS的自动驾驶芯片……英伟达「狂秀肌肉」

    再来看RT Core，其拥有了两个全新硬件单元，分别是Opacity Micromap和Micro-Mesh引擎，前者将光线追踪的Alpha-Test几何性能提升2倍，后者可动态生成微网格，在不牺牲性能和存储的前提下产生额外的几何图形以提升丰富度...基于这一升级，RTX 40系列拥有2倍的射线三角形相交吞吐量，有效光线追踪计算能力达到191 TFLOPS，是上一代产品的2.8倍。...此外，黄仁勋还重点介绍了RTX 40系列新引入的DLSS 3.0技术，它包含四项组件，其中最为关键的是新加入的AI帧生成器，可分析两帧连续的游戏图像，并计算帧到帧中物体和元素的运动矢量数据。...除了RTX 4090，英伟达在这场发布会上还带来了两个版本RTX 4080，即RTX 4080 16GB和 RTX 4080 12GB，除了内存不同外，16GB版本拥有9728个CUDA核心，12GB版本则是拥有...7680个CUDA核心。

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    【GAMES101】Lecture 13 14 加速光线追踪 AABB

    的较大值，然后真正离开时间是这两个tmax的较小值 同理到三维，我去计算每对面的tmin和tmax出来，然后取最大的tmin和最小的tmax就是光线进入和离开的时间对不对 如果离开的时间小于0，那说明这个包围盒在光线的后面...，如果有的话就计算和物体的交点 基本思路就是这样，但实际中呢这个格子的大小影响比较大，格子太大，那基本上都要和每个物体计算交点，等于没做，格子太小 ，那本身就要计算很多多余的格子，在摸索过程中可能可以找到一个格子的数量可能效果比较好...那不均匀的划分是不是会好一点，这里就讲了三种空间划分 首先是这个八叉树，它在二维里面就相当于四叉树，怎么做呢，就是我每次把场景分成四份，然后递归的继续分下去，那什么时候停下了呢，就是当这次的划分使得一个格子里面三角形数量比较少的时候我就停下来...然后就是和均匀网格一样的做法，看光线路径上和哪些块相交，再继续看块内的物体有没有和光线相交，找出最近的相交点 但是这个KD树同样有问题哈，就是我一个物体可能在多个块上，这就引出下面的BVH Bounding...，如果是和叶子节点框有交点就计算里面所有物体和光线的交点，返回最近的，不然就继续递归计算和两个子节点框

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    全球首款光线追踪GPU

    设计师和艺术家现在可以利用硬体加速光线追踪，深度学习，和高级着色的强大功能，大幅提高生产力，并以前所未有的速度创作出色的内容。...新的 RT 核心和Tensor核心为数百万设计和创意专业人士带来即时光线追踪和人工智慧加强工作流程的强大功能。...NVIDIA Turing GPU 架构 NVIDIA Turing 配备用于光线追踪的全新 RT 核心，用于人工智慧的 576 个Tensor核心，以及用于平行运算的 4608 个 CUDA 核心，是世界上最先进的绘图处理器...Quadro RTX 6000 系统与利用 NVIDIA OptiX, Microsoft DXR 和 Vulcan 光线追踪等 API 的应用程序共同运作，将为真正互动式设计工作流程提供动力，并为空前等级的生产力提供立即回馈...NVIDIA® CUDA® 平行运算平台 原生执行标准程序语言如 C/C++ 和 Fortran，以及 API 如 OpenCL，OpenACC 和 Direct Compute，以加速光线追踪，影片和图像处理

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    七天近 1000 Star！哈佛小哥这个 GitHub 仓库从零开始教你计算机图形学

    仓库中包括多个模型，如片段着色器（使用 GLSL 语言编写）、过程纹理生成、栅格化、光照计算和实时光线跟踪。 所有的项目都将使用 WebGL 的标准技术，在浏览器中的使用图形编码进行开发。...这种方式利用了现代的 Web 开发工具来快速迭代，并能够很容易与其他人分享自己的工作成果。并且无需实际编写 javascript 代码。 基础的运行环境要求是 node.js v14 和 npm。...使用实时计算机图形学中非常流行的光栅化方法渲染 3D 三角形网格，与大多数游戏使用的算法相同。追求更逼真的、模拟现实世界中的物体。 ? 探索风格化渲染，也称为非照片级渲染。...「光线追踪」的算法能够反射，是照片级真实感渲染中的黄金标准。计算机上的光线跟踪算法遵循穿过场景的无穷小光线的路径，直到它们与曲面相交为止。...这种方法提供了一种从任何特定位置和方向查找第一个可见对象的简单方法，并且是许多渲染算法的基础。 ?

    1.6K41

    英伟达终于开源GPU内核模块代码，网友：难以置信

    未来，HMM 等功能也将成为英伟达 Hopper 架构上实现机密计算的基础组件。这个开源版本对 GeForce 和 Workstation GPU 的支持度已经很高。...GeForce 和 Workstation 用户可以在英伟达 Turing 和 Ampere 架构 GPU 上使用此驱动来运行 Linux 桌面，并在 Vulkan 和英伟达 Optix 中实现多屏显示...、G-SYNC 和英伟达 RTX 光线追踪等功能。...开源内核模式驱动程序继续沿用相同的固件和用户模式堆栈，包括 CUDA、OpenGL 和 Vulkan，但驱动程序中的所有组件必须与发行版中的版本相匹配。...可以，英伟达开放内核模块遵循 GPL/MIT 双许可，许可条款允许二次分发和打包。 英伟达是否会开放其他用户模式驱动程序（例如 CUDA）？ 此次变更主要针对内核模块，用户模式组件将保持不变。

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