În cadrul SIGGRAPH 2020, cercetătorii NVIDIA (în colaborare cu Visual Computing Lab de la Dartmouth College) au lansat recent o hârtie care prezintă ReSTIR, un nou algoritm de raytracing capabil să redea iluminarea dinamică directă și umbre din milioane de surse de lumină în timp real.
Descriind algoritmul de raytracing ReSTIR, Benedikt Bitterli, unul dintre autorii lucrării și un doctorat Dartmouth. student care tocmai a obținut o bursă absolvită NVIDIA 2020, a declarat:
Informația noastră cheie a fost reutilizarea informațiilor din pixelii spațiali și temporal adiacenți pentru a informa ce raze să fie urmărite. Această idee seamănă cu un modern post-proces denoising și antialiasing, dar în timp ce denoising filtrează direct culorile pixelilor, filtrăm probabilitățile pentru a ajuta ghidarea razelor pentru a reduce viitor noise.
Kevin Margo, CGI Creative Director la NVIDIA, a adăugat:
Acest lucru va duce la o schimbare majoră pentru crearea de conținut. Această cercetare ne permite să luminăm scenele intuitiv, plasând numere arbitrare de obiecte emisive care aruncă umbre dinamice, iar iluminatul „funcționează” pur și simplu în randare.
ReSTIR face resample în mod repetat la un set de probe de lumină candidate si aplica suplimentar un resampling spatial si temporal pentru a utiliza informatia din probele relevante din apropiere.
În demonstrația video impresionantă încorporată mai jos, acest algoritm de raytracing a reușit să facă toate acestea în timp ce urmărea cel mult 8 raze pe pixel, redând scene care conțin până la 3,4 milioane de triunghiuri dinamice și emisive în sub 50ms pe cadru. GPU utilizat a fost un GeForce RTX 2080Ti, cu excepția scenei Parcului de distracții, care, potrivit cercetătorilor, a avut cerințe de memorie mai mari și, prin urmare, a solicitat utilizarea unei plăci grafice Titan RTX.
În general, această abordare este cu 6-60x mai rapidă decât metodele anterioare ale tehnologiei (cum ar fi Eșantionarea dinamică cu multe lumini pentru Real-Time Raytracing de Moreau și colab., 2019) atunci când utilizați un estimator nepărtinitor și 35-65x mai rapid când utilizați un estimator părtinitor (care reduce și mai mult zgomotul în detrimentul întunecării imaginii și al pierderii de energie). O altă acțiune importantă, potrivit cercetătorilor, este că denoising și filtrarea nu trebuie să fie restricționate la post-procesare, odată ce redarea este făcută, la fel ca în algoritmul de raytracing ReSTIR, denoising face parte din procesorul principal și manevrele de filtrare PDF (probability density functions) în loc de culori.
La fel ca în majoritatea cercetărilor științifice, ReSTIR probabil nu este pregătit pentru moment. De fapt, cercetătorii înșiși indică unele limitări actuale pe care le suportă metoda lor atunci când încearcă să extindă iluminarea directă (sau iluminarea globală) din spațiul ecranului în spațiul lumii, deși au indicat, de asemenea, soluții potențiale pentru această problemă, cum ar fi spălarea spațiului de cale. .
Cu toate acestea, este încă o dovadă că raytracing-ul este aici pentru a rămâne. Dacă GPU-urile de tip Turing actual, cum ar fi RTX 2080Ti și Titan RTX, pot face deja milioane de lumini dinamice în timp real, sarcina ar trebui să fie mult mai ușoară pentru viitoarele GPU-uri pe baza Ampere, de genul viitor, despre care se crede că sunt exponențial mai rapide în acest domeniu. Vom cunoaște mai multe detalii în curând, având în vedere că lansarea este așteptată până în luna septembrie.