Crytek demonstrerar ray tracing i realtid med AMD Radeon RX Vega 56

Jag har redan skrivit varför jag tycker att det är orimligt så läs mina tidigare inlägg och låtsas att det är ett svar på det här.

Skickades från m.sweclockers.com

Crytek har haft Raytracing sedan ett tag tillbaka, så det är inget nytt.
https://docs.cryengine.com/display/CEMANUAL/Ray+Traced+Shadow...
Vad som är nytt är det fina resultatet.

Förstår misstänksamheten mot detta, det verkar onekligen för bra för att vara sant, men jag tror verkligen att det är sant.

https://forum.beyond3d.com/posts/2062125/

Tyvärr dröjer det ett tag innan vi får se resultat, tekniken är inte riktigt färdig och sedan tar det ett tag innan vi får se spel som använder den.

Ray tracing har ju kunnat köras på GPUer ända sedan de fick stöd för "unified shader model", vilket introducerades med AMD/Terrascale samt Nvidia/Tesla.

På den tiden var begränsningarna ändå så pass stora samt CUDA/OpenCL hade ännu inte lanserats, så i praktiken var ray tracing ändå något som var begränsat till CPU.

Med åren har GPUerna blivit allt mer generella i sin programmeringsmodell. Från och med Volta är Nvidias GPUer kapabla att implementera ISO C11 och ISO C++17 standarderna, så i teorin kan man köra sina program där (i praktiken skylle de flesta PC-program köras horribelt ineffektivt på en GPU då GPUer är optimerade för väldigt specifika laster).

Alla modeller baserade på GCN och alla Nvidia kort från minst Kepler och framåt fungerar att köra GPU-accelererad ray tracing på i t.ex. Blender. Tittar man på aktuella modeller från både AMD och Nvidia körs ju ray tracing idag effektivare på GPU än på CPU.

Så Nvidias RT-kärnor handlar inte om att addera någon logisk funktion som inte tidigare existerade. Det handlar bara att om att snabba upp en specifik arbetslast.

Har man ett RTX-kort kan man testa att köra Octane Render benchmark. Där användes ray tracing för att rendera en scen, dels helt utan RT-kärnor (den delen går även att köra på tidigare Nvidia GPUer) samt med acceleration av RT-kärnor

Det "enda" RT-kärnorna ger är i mitt fall 2,7 till 4,9 gånger högre prestanda (genomsnitt en boost på en faktor 3,0). Resultatet rent bildmässigt är exakt densamma vare sig man kör med eller utan RT-kärnor.

En intressant datapunkt där är hur pass stor variationen effekten av RT-kärnorna är. Och häri ligger nog förklaringen till vad Crytek gjort i sin demo.

Speldesign handlar extremt mycket om att göra bra kompromisser och göra de rätta designvalen. Sett till rå beräkningskapacitet fixar Vega-korten och de högre spec:ade Pascal-kortet ray tracing. Problemet med ray tracing är att strålarna har en tendens att divergera, GPUer är inte alls bra på att hantera program där de olika CUDA/stream-kärnorna divergerar in i olika programvägar.

Om man väljer sin scen, framförallt de ytor som genererar reflektioner, på ett sätt att strålar som passerar pixels nära varandra på skärmen med relativt stor sannolikhet fortsätter att vara parallella när man följer dem in i scenen så fungerar det riktigt bra att köra hela ray trace algoritmen i "vanliga" shaders.

Några saker man ser i demon som gör strålarna rätt koherenta är: spegelblanka ytor (räcker med en stråle ut, infallsvinkel lika med utfallsvinkel). Om ytan ger en diffus reflektion måste man dels generera flera reflektionsstrålar och deras utfallsvinkel kommer vara olika för i princip alla strålar -> kräver i praktiken något likt RT-kärnor.

Plana ytor: om objekten inte är plana får ju även blanka ytor spridning av strålar då riktningen på sekundärstrålen är en funktion av riktningen på den yta som reflekterar strålen.

I denna demo ser man relativt stora, plana och helt blanka ytor, något som gör att sekundärstrålarna typiskt "håller ihop" och när de gör detta blir ray tracing algoritmen riktigt effektiv även utan RT-kärnor. Om RT-kärnorna används på RTX-korten kommer man absolut se ett klart prestandalyft där, men skillnaden vara relativt lågt (gissar ändå på >x2 men lär visa sig nästa vecka kanske).

När spelutvecklarna fått experimentera massor med hur man bäst använder ray tracing tror jag man kommer hitta specifika fall där det går att utnyttja tekniken på ett sätt som både är relativt billigt och ger en bra visuell utdelning. Metro Exodus har t.ex. rätt liten visuell skillnad mellan de olika nivåerna på ray tracing, det trots att den lägre nivå kör ray tracing delen på halv upplösning!

Är sådana fall man antagligen kommer hitta flera av, i vissa fall kanske det till och med visar sig att det går att nyttja även på kort utan optimeringar som "RT-cores", vissa shader-effekter som används idag är ju riktigt beräkningstunga och där kan det finnas effekter som kanske bättre hanteras med ray tracing än med "fusk".

Att bara fläska på med ray tracing och hoppas på det bästa kommer bli en slide-show på all HW vi lär se i närtid...

Nu är jag ingen raytracing-expert men om man tittar 24sekunder in i videon till vänster sida så är det ett fönster där man ser en reflektion av neonskylten på högersida.
Här är det något som inte stämmer, då reflektionen på vänster sida visar att skylten även lyser upp marken, men tittar man på höger sida så syns inget av detta.

Man ser även att det är en blå bit som sticker ut i "monumental" reflektionen som inte finns på höger sida.

Därför är jag skeptisk till att det är riktig raytracing och tror det handlar om lite smarta tricks för att få det att se verkligt ut.

edit: även 1m45sek in i videon så ser man en reflektion på höger sida av rosa/lila skylten med vit text lite längre fram som återfinns på vänster sida.
Enda konstiga här är att reflektionen är upp och ner!.

Tror din observation och slutsats är helt korrekt. Bildtexten till YouTube videon säger detta

"Reflections are achieved with the new experimental ray tracing feature in CRYENGINE 5 - no SSR."

D.v.s. är nog bara reflektioner, inte ljussättning/skuggor, som hanteras med ray tracing. (SSR = Screen Space Reflection, "fusksättet" att göra reflektioner).

Har du någon faktisk koll på hur Ray Tracing algoritmerna fungerar och vad den dedikerade hårdvaran gör, eller rationaliserar du bara din ståndpunkt? Jag har väl visserligen inte skitbra koll själv, men generellt när man bygger hårdvara för att lösa ett specifikt problem så är den enormt mycket effektivare än att lösa problemet i mjukvara.

Det var ju inte så att det inte var möjligt att köra "ray-tracing i realtid" tidigare, men grejen med RTX accelerationen var ju snarare att man kan köra instruktionerna sjukt mycket snabbare, vilket gjorde att man kunde renderera en scen som körde i ~5fps i förra generationen i ~30fps. Vilket i sin tur innebär att man kan komma närmare att använda ray-tracing i en scen med jämförbar komplexitet som dagens spel, åtminstone så at man kan delvis använda ray-tracing men mindre performance impact, t. ex. till reflektioner.

Det är ju sjukt intressant om de har hittat en revolutionerande lösning på ett problem man har haft sedan man började med 3D grafik, men jag är rädd för att det snarare kommer att röra sig om trick med scenens komplexitet. Därför så avaktar jag tills det finns mer detaljer och helt ett körbart demo innan jag drar slutsatsen att detta är the shit.

Det du säger är det jag försöker få fram.
Vi är lättlurade.

Varför är vi lättlurade? Jo, för att det som visas i bild 1 är korrekt, minus motion blur , minus att det är en abstraktion av verkligheten (då det ej är en full uträkning av renderingsekvationen, som i sig är en viss abstraktion, men den bästa vi har) .

Du när du säger att den är fel för att den är upp och ner tänker på att strålarna kommer direkt från skylten till "spegeln". Detta är fysiskt omöjligt, ty en stråle som åker snett neråt, åker fortfarande neråt efter den studsat mot väggen. Varför den i själva verket hamnar upp och ner, är p.g.a att ljuset studsar i vattenpölen bredvid.

(ok, bilden från den gröna pilen skulle hamna lite längre ner, men ni fattar poängen).

Om du har en smartphone med en yta som reflekterar så kan du kontrollera själv genom att om du lägger ner den så hamnar allting upp och ner som reflekteras på den, vänder du den mot dig så ser du allt spegelvänt, etc etc.

Ibland fungerar inte verkligheten som man tror att den bör heller. T.ex så finns det skuggor som enbart uppenbarar sig om ljus faller från en specifik vinkel och du står på ett specifikt ställe och faller på en specifik yta (lite svårt att förklara, men när man väl ser det undrar man hur det ens går till).

Och du kan tänka dig att en studs är hyfsat lätt att följa (en spegel), två studsar tänkte du fel på (spegel på spegel). Vad tror du händer efter fem studsar (spegel, på spegel, på spegel, på spegel, på spegel)? Då är man helt borta. Det finns ingen som tänker från fem perspektiv samtidigt, utan de måste kontrolleras en i taget, genom att följa strålen.

Inte säker, fanns ett PS4 spel som gjorde det.

Jag har sett konsolutvecklare som argumenterar för att en bredare struktur såsom ett octree hade varit en bra lösning för GCN. Jag har dock aldrig hittat några rapporter där det testats (och då har jag ändå letat igenom ett hundratal...). Samtidigt så är radeon rays baserat på ett binärträd (HLBVH av NVIDIA, 2010). Så lite mixade signaler. Jag planerar att undersöka vad som händer om man använder bredare träd.

De jämför endast vilken prestanda som krävs för att göra motsvarande arbete som RT-kärnorna gör, d.v.s. om man inte har RT-kärnor så krävs ungefär 10 TFLOP per Gigaray. Det betyder inte att RT-kärnorna faktiskt utför 10 TFLOP per Gigaray, utan hela poängen med dem är att kunna göra beräkningarna på ett effektivare sätt än att bara bruteforcea dem med CUDA-kärnor. Prestandan för RT-kärnorna räknas alltså främst i Gigaray/s och inte TFLOP/s, eftersom det intressanta är hur många strålar per sekund som kan beräknas.

CUDA-kärnorna (och AMDs motsvarighet) är designade att utföra samma operationer på en stor mängd data, eftersom rastrering främst är ett dataparallellt problem. Ray tracing är istället främst ett uppgiftsparallellt problem då strålarna kräver olika beräkningar beroende på hur de studsar, så traditionella grafikkort lämpar sig ganska illa för ray tracing. Men det går förstås att göra ray tracing på grafikkort utan RT-kärnor också, de är bara inte särskilt effektiva på det.

Däremot så ligger tensorkärnorna på ett 2080 Ti faktiskt på ungefär 100 TFLOPS, men de är då helt specialiserade på att utföra operationen D = A * B + C där A, B, C och D är 4x4-matriser.