萌头条实时光线追踪技术如何实现？
前不久，在英伟达发布会上，NVIDIA正式发布了RTX 30系列显卡，这也是继RTX 20系列之后的第二代光线追踪显卡。在RTX 20系列显卡两年内的生命周期内，NVIDIA凭借自己在行业内的地位，成功的把实时光线追踪技术从无到有推到了现在的高度。今天的文章我们探讨的是实时光线追踪技术到底是不是游戏发展的必需品，也来聊一聊玩家们到底值不值得为了它升级到RTX显卡。
实时光线追踪技术如何实现？
在真实世界中，光线是从光源直接照射到我们的眼睛，或者经过多次反弹再到达我们的眼睛中，当我们试图用计算机模拟的时候我们就会发现这是非常困难的尤其是在大的场景下，一个光源就要经过无数次反射会有无数条光线到达我们的视角，计算量极大。而反过来想，如果光线不从光源发出而是从摄像机发出，经过多次反弹最终到达光源，我们只需要计算目前我们所看到的画面的光照，而不用考虑不会反射到我们当前的画面的光线，这样我们就极大的减少了计算量。这也正是NVIDIA RTX显卡为了实现实时光线追踪选择的办法。
随着英伟达RTX 20系显卡的到来，实时光线追踪终于来了。在RTX 20系显卡中，NVIDIA加入了全新的RT Core用以计算光线，使得光线追踪算力大大提升。前不久发布的RTX 30系列显卡基于全新的Ampere架构，是第二代RTX架构。在Ampere架构中，改变了SM单元的设计，拥有了翻倍的FP32算力；同时引入了第二代RT Core和第三代Tensor Core，对光追踪计算以及DLSS计算有了很大的提升；另外Ampere架构也支持CUDA、RT Core和Tensor Core的并发执行，效率远高于上代的Turing架构。更强的算力也为光追游戏发展提供了更好的平台，下面我们就给大家展示多款支持光追踪游戏的实际效果。
实时光线追踪技术其实是一个比较笼统的叫法，尽管有很多游戏都支持实时光线追踪技术，但是所用到的地方可能有很大差距。
光追效果到底如何？
聊胜于无的实时光线追踪阴影
《古墓丽影：暗影》是最早宣布支持实时光线追踪技术的游戏，这款游戏就只支持了实时光线追踪阴影技术，相当于只应用到了实时光线追踪技术中的皮毛。在游戏中只有阴影部分才能观察到实时光线追踪的效果，开启后可以看到阴影表现不再生硬，而是更贴近显示世界。只是对于玩家们而言，实时光线追踪阴影技术实在不痛不痒，不能给人惊艳的感觉。
之后发布的《魔兽世界9.0》和《使命召唤16》这两款游戏也只支持了实时光线追踪阴影技术，客观上说对用户而言，这样只有阴影的实时光线追踪技术聊胜于无，完全不会有升级欲望。
效果明显的实时光线追踪反射
《战地5》事实上是真正时间意义上首发支持光追踪的游戏，在这款游戏中大量应用到的是实时光线追踪反射，比起不痛不痒的实时光线追踪阴影技术，这个技术在实现过程中对用户的吸引力明显变大。游戏中地面的水坑、路边车辆的漆面包括枪支和各种物体表面材质在开启光追踪后都有非常明显的提升，实时光线追踪反射也是目前呈现效果最好的一个。
发布不久的《看门狗：军团》也同样大量应用了实时光线追踪技术，在城市场景中，实时光线追踪技术可以带来非常明显的画质提升，让游戏画面的表现力进一步提升。
光追踪技术井喷发展
前面的几款游戏中，我们展示的是对光追踪应用相对比较初级的游戏画面，客观的说并没有让人真的感受到画质的巨大革命。但从去年开始，开始出现了越来越多应用到多项光追踪技术的游戏，真正让我们看到了实时光线追踪技术的全部实力。
《控制》这款游戏可以说是光追踪技术实现的里程碑之作，这款游戏支持了实时追踪反射、实时追踪半透明反射、接触阴影和漫反射全局照明多个技术，真正让我们从画面上看到了实时光线追踪技术的潜力。游戏内在开启光追踪后除了基础的阴影反射之外，光追踪全局光照的加入让整个画面质感有了极大的提升。
在《控制》之后，《我的世界》这款本来和画质没有太多关系的游戏，也加入了对实时光线追踪技术的支持，这款游戏同样也支持了几乎全部的实时光线追踪技术，特别是全局照明的加入，让这款游戏的画面活了起来，让本来的游戏性游戏摇身一变成为了画质游戏。
到了今年大火的《赛博朋克2077》引入了非常多种类的光线追踪技术，包含反射、阴影、全局照明、环境光遮蔽、漫射照明等等，成为了继《控制》之后又一款非常具有代表性的光追游戏。这款游戏也可以说是目前画面表现最为出色的一款光追游戏。
短短两年时间内，实时光线追踪技术的实现效果已经完成了从平淡到惊艳的转变，并且普及速度比我们想象的更快，这也让我们对这个技术未来的发展前景非常看好。以现在这个时间节点来看，可以肯定实时光线追踪技术已经成为了主流，所以在选择显卡的时候，如果买到不支持光追踪的产品，到手就已经落后了。我们认为还是非常有必要去升级到RTX显卡来体验游戏的。
光追性能如何？RTX 30系列值得买吗？
现在的RTX 30系列显卡已经是NVIDIA第二代的光追显卡，第二代RT Core进一步提升了光追踪部分的算力，第三代Tensor Core则进一步提升了DLSS运算的效率。下面我们也结合实际测试，看看RTX 30系列显卡的具体表现如何。
今天我们的测试选用的是来自于微星的RTX 3070魔龙显卡，这款显卡拥有着非公版显卡中几乎最高的加速频率，出厂加速频率就达到了1830MHz。作为搭配，微星也为这块显卡搭配了非常扎实的刘热管散热系统和全金属背板，在我们的测试中，微星这款显卡的表现也相当出色，是一块相当值得购买的非公版显卡。
其余测试平台部分，我们使用了微星微星的Z490 ACE主板，搭配32GB DDR4-3200规格内存，处理器为Intel Core i9-10900K。
我们的测试在2K分辨率下进行，游戏内我们选择最高档画质，并且分别测试开启实时光线追踪以及DLSS的性能表现。可以看到微星这块RTX 3070显卡的表现非常出色，在开启光追踪的情况下，觉多多数游戏内也能提供非常流畅的帧数表现。而在开启DLSS之后，游戏性能还可以有进一步提升。特别在支持DLSS 2.0的游戏当中，帧数提升非常明显，甚至可以超过不开启光追踪下的性能表现。可以说RTX显卡除了在画面部分给我们带来了实时光线追踪技术的支持，DLSS也是非常重要的一个特性。
结合我们今天的测试和目前RTX 30系列显卡的产品布局，我们推荐的是这款微星的RTX 3070 魔龙。在RTX 30系列当中，RTX 3080瞄准的是4K游戏市场，RTX 3070瞄准的则是2K游戏市场，这也是绝大多数用户选择显示器时的最先选择。RTX 3070目前拥有着优于RTX 2080 Ti的强大性能，可以保证接下来年年甚至更长的生命周期中都能持续保证2K流畅的游戏体验。而微星这款显卡凭借超高的频率，出色的做工，也是对用户而言一个非常好的选择。
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