Важным техническим компонентом будущих игр и нынешнего поколения GeForce можно назвать VXGI (воксельное глобальное освещение). В нашей статье, посвященной выходу GeForce GTX 980 и GTX 970 (тесты Hardwareluxx), мы рассмотрели технологию VXGI. Она глубоко интегрирована аппаратный дизайн, архитектура GPU оптимизирована под игры с поддержкой VXGI.
Конечной целью технологий освещения является полное отслеживание лучей, позволяющее просчитать любое количество световых лучей на сцене. Но до сих пор такой подход требовал слишком больших аппаратных ресурсов, и пройдёт не один год, прежде чем полное отслеживание лучей будет просчитываться в реальном времени. NVIDIA предложила промежуточное решение как раз в виде VXGI, и новые видеокарты "Maxwell" второго поколения поддерживают эту технологию. VXGI описывает динамический расчет сцены с добавлением отражений от источников прямого и непрямого освещения, с учётом предыдущих отражений и рассеянного освещения. Более подробно работу технологии VXGI мы описывали в нашем обзоре архитектуры "Maxwell" с многочисленными иллюстрациями.
VXGI в демо Cave на Unreal Engine 4 (слева – без VXGI, справа – с VXGI).
Первая реализация технологии, которая будет включена (или уже вошла) в состав API GameWorks, была сделана на основе Unreal Engine 4. Демо посадки Apollo 11 на Луну можно скачать и посмотреть. На форуме Unreal Engine можно узнать подробности о работе движка с VXGI. Там же появились и весьма интересные скриншоты, демонстрирующие реализацию VXGI на движке Unreal Engine 4 в демо Cave. На них хорошо заметна разница в рендеринге 3D-сцен, хотя разработчикам ещё есть, что оптимизировать, чтобы сцены выглядели более реалистично.
VXGI в демо Cave на Unreal Engine 4 (слева – без VXGI, справа – с VXGI).
Пользователь Ad3ViLl кроме скриншотов поделился и воксельной картой. VXGI опирается на 3D-воксели, которым присвоены два свойства: проницаемость для света, а также направление и цвет света, излучаемого вокселем. Для разделения пространства на воксели требуется процедура семплирования, которая как раз выполняется выделенными аппаратными ресурсами, имеющимися только у "Maxwell". Технология должна войти в подмножество стандарта DirectX 12, который будет поддерживаться "Maxwell". Воксели описывают источники света при рендеринге всей сцены. В зависимости от расстояния до экрана размер вокселей меняется, они также получают разные направления, длину и толщину. Поэтому, в зависимости от расстояния до экрана, можно говорить об "уровне детализации" вокселей.
VXGI в демо Cave на Unreal Engine 4 (слева – без VXGI, справа – с VXGI).
Впрочем, следует помнить, что переход на VXGI на видеокарте GeForce GTX 970 приводит к падению частоты кадров с 86 fps до 9 fps.
В нашей статье, посвященной тестам GeForce GTX 980 и GTX 970, приведен видеоролик, на котором показана процедура расчета и работы с VXGI.