Η Intel προσπαθεί να καταστήσει το Path Tracing αξιοποιήσιμο στις ενσωματωμένες GPU

Ένα νέο άρθρο από την Intel εξηγεί τις τελευταίες εξελίξεις στην προσομοίωση φωτός με παρακολούθηση διαδρομής (path-traced light simulation) και στην έρευνα νευρωνικών γραφικών πάνω στην οποία εργάζονται οι μηχανικοί της. Μία από τις μεγαλύτερες βελτιώσεις που επιδιώκει η Intel είναι η πολύ πιο αποδοτική απεικόνιση με path-traced, η οποία θα μπορούσε να επιτρέψει στις ενσωματωμένες GPU να εκτελούν path-tracing σε πραγματικό χρόνο.

Το άρθρο παραπέμπει σε τρία νέα έγγραφα που διαφημίζουν νέες βελτιστοποιήσεις path-traced, τα οποία θα παρουσιαστούν στα SIGGRAPH, EGSR και HPG από τον Intel Graphics Research Organization. Αυτές οι βελτιστοποιήσεις έχουν σχεδιαστεί για να βελτιώσουν τις επιδόσεις των GPU μειώνοντας τον αριθμό των υπολογισμών που απαιτούνται για την προσομοίωση των αναπηδήσεων του φωτός.

Η πρώτη εργασία που παρουσιάζεται παρουσιάζει μια νέα μέθοδο υπολογισμού των ανακλάσεων σε μια επιφάνεια μικροφακών GGX. Η GGX είναι μια τεχνολογία γραφικών που επιτρέπει στους υπολογιστές να αποτυπώνουν προσομοιωμένες ανακλάσεις φωτός που ανακλώνται σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Με τη νέα αυτή μέθοδο, τα υλικά "ανάγονται" σε ένα ημισφαιρικό κάτοπτρο που είναι ουσιαστικά πιο απλό να προσομοιωθεί.

Η δεύτερη εργασία παρουσιάζει μια πιο αποτελεσματική μέθοδο απόδοσης λαμπερών επιφανειών σε τρισδιάστατο περιβάλλον. Σύμφωνα με την Intel, η προσομοίωση λαμπερών επιφανειών αποτελεί μια "ανοιχτή πρόκληση". Ωστόσο, με αυτή τη νέα μέθοδο, μπορεί να ληφθεί υπόψη ο μέσος αριθμός ορατών glitter από κάθε εικονοστοιχείο. Με αυτόν τον τρόπο, η GPU χρειάζεται να αποδώσει μόνο τη σωστή ποσότητα ορατής λάμψης που είναι ορατή στο μάτι.

Τέλος, μια άλλη εργασία παρουσιάζει μια πιο αποδοτική μέθοδο κατασκευής τροχιών φωτογραφιών σε διαφορετικά σενάρια φωτισμού, γνωστή ως Markov Chain Mixture Models for Real-Time Direct Illumination. Η εξήγηση είναι πολύ περίπλοκη, αλλά το τελικό αποτέλεσμα είναι μια αποτελεσματικότερη τεχνική απόδοσης για την παραγωγή σύνθετου άμεσου φωτισμού σε πραγματικό χρόνο.

Αυτές οι τρεις τεχνικές προφανώς δεν πρόκειται να εγγυηθούν ότι οι ενσωματωμένες GPU θα είναι σε θέση να εκτελούν ομαλά την ανίχνευση διαδρομών. Αλλά στοχεύουν στη βελτίωση των βασικών πτυχών της ανίχνευσης διαδρομής, συμπεριλαμβανομένης του ray tracing, της shading και sampling, γεγονός που θα συμβάλει στη βελτίωση της απόδοσης της ανίχνευσης διαδρομής σε πραγματικό χρόνο στις ολοκληρωμένες GPU (καθώς και στις διακριτές GPU), σύμφωνα με την Intel.

Η αποτελεσματική λειτουργία της προσομοίωσης φωτός σε πραγματικό χρόνο σε ολοκληρωμένες GPU θα αποτελούσε τεράστιο ορόσημο. Παρόλο που η ανίχνευση ακτίνων σε πραγματικό χρόνο υπάρχει τεχνικά από το 2018, εξακολουθεί να απαιτεί τεράστια ποσότητα επεξεργαστικής ισχύος για να εκτελεστεί. Οι περισσότερες από τις καλύτερες GPU του κόσμου εξακολουθούν να μην μπορούν να λειτουργήσουν τα περισσότερα σύγχρονα παιχνίδια AAA στα 60FPS σε υψηλές αναλύσεις με ενεργοποιημένα τα γραφικά ray-tracing. Αν η Intel καταφέρει να κάνει την ανίχνευση διαδρομής να λειτουργεί καλά στις δικές της ολοκληρωμένες λύσεις γραφικών, θα μεταφέρει την τεχνολογία στην επικρατούσα τάση και θα καταστήσει την προσομοίωση φωτός ευκολότερη και στις διακριτές GPU.