Сведения о трассировке лучей с помощью графического процессора (предварительная версия)

Сведения о предварительной версии новой функции графической системы.

Новые возможности версии 2023

Использование трассировки лучей с помощью графического процессора

Для использования трассировки лучей с помощью графического процессора выполните следующие действия.

  1. Откройте вкладку «Сервис» панель «Параметры» и выберите «Параметры приложения».
  2. В диалоговом окне «Параметры приложения» перейдите на вкладку «Оборудование».
  3. В разделе «Параметр трассировки лучей»:
    • Если этот параметр включен, текущее оборудование совместимо. Выберите этот параметр, чтобы использовать трассировку лучей с помощью графического процессора.
    • Если параметр отключен, текущее аппаратное обеспечение не совместимо с трассировкой лучей с помощью графического процессора.

Активация трассировки лучей

Чтобы использовать трассировку лучей с помощью графического процессора после выбора параметров приложения, выполните следующие действия.

  1. На вкладке «Вид» панель «Внешний вид» установите для параметра «Визуальный стиль» значение «Реалистичный».
  2. На той же панели нажмите «Трассировка лучей». Откроется панель «Трассировка лучей», на которой можно настроить параметры отображения в соответствии с потребностями пользователя.
    • Уменьшение шума. Применение к результату фильтра «шумоподавления» позволяет мгновенно уменьшить количество артефактов шума, что значительно ускоряет процесс визуализации. Шумоподавление может привести к потере некоторых деталей в материалах или освещении, но часто обеспечивает хороший и быстрый результат.
    • Качество (низкое/черновое/высокое). Управление целевым уровнем качества визуализированного результата. Высокое качество требует больше времени для выполнения, но при этом количество артефактов уменьшается.
    • Сохранить. Сохранение текущего визуализированного изображения на диске с использованием размеров видового экрана.
    • Пауза/Продолжить. Приостановка визуализации текущего изображения или ее возобновление. Если визуализация уже завершена (выполнена на 100 %), команда Продолжить позволит создать дополнительную выборку для дальнейшего уточнения изображения. Это полезно, если артефакты шума еще видны.
    • Отключить. Завершение трассировки лучей с помощью графического процессора и возврат в обычный режим отображения «Реалистичный».

Дополнительные сведения см. в разделе Работа с трассировкой лучей.

Дополнительные сведения о реализации этой функции в Inventor см. в разделе Трассировка лучей в Inventor с помощью графического процессора.

Требования к графическому процессору

Производительность трассировки лучей с помощью графического процессора в значительной степени зависит от самого графического процессора, так как новые или более мощные графические процессоры могут работать в несколько раз быстрее, чем более старые или менее производительные. PassMark Software публикует результаты тестирования графических процессоров, которые помогут вам сравнить доступные варианты.

Функция трассировки лучей с помощью графического процессора требует поддержки функции трассировки лучей DirectX (DXR), которая была добавлена в последних версиях Windows 10. Она поддерживается большинством графических процессоров, выпущенных компанией NVIDIA, начиная с 2019 г., и графическими процессорами, выпущенными компанией AMD, начиная с 2021 г. Intel будет поддерживать эту технологию в будущих версиях графических процессоров Arc™ как для мобильных, так и настольных платформ. На момент выпуска версии Inventor 2023 трассировку лучей с помощью графического процессора можно использовать со следующими графическими процессорами:

  • Графические процессоры NVIDIA со встроенной поддержкой трассировки лучей включают в себя любые графические процессоры, торговая марка которых содержит обозначение RTX, включая графические процессоры для мобильных устройств. К ним относятся:
    • серия GeForce RTX, например GeForce RTX 2060;
    • серия Quadro RTX, например Quadro RTX 4000;
    • серия RTX A, например RTX A2000.
  • Графические процессоры NVIDIA с поддержкой вычислений включают в себя любые графические процессоры с микроархитектурой Pascal и оперативной памятью объемом не менее 6 ГБ. Обратите внимание, что эти графические процессоры будут работать гораздо медленнее с функцией трассировки лучей с помощью графического процессора из-за отсутствия встроенной поддержки функции трассировки лучей. К ним относятся:
    • серия GeForce 10, например GeForce GTX 1080;
    • серия Quadro P, например Quadro P4000.
  • Графические процессоры AMD со встроенной поддержкой трассировки лучей включают в себя любые графические процессоры с микроархитектурой RDNA 2. К ним относятся:
    • серия RX 6000, включая серию RX 6000M для мобильных устройств;
    • серия Radeon PRO W6000, например Radeon PRO W6800;
    • AMD Ryzen 7 6800U с Radeon 680M.
  • Графические процессоры Intel с поддержкой трассировки лучей для графических процессоров с архитектурой Xe и поддержкой DX12. К ним относятся:
    • серия Arc® Pro A для рабочих станций, например Arc Pro A40 и A50;
    • серия Arc® A, например Arc A380 и A770.

Предполагается, что в будущем все основные поставщики графических процессоров будут поддерживать технологию DXR, постепенно повышая производительность. Производительность графических процессоров для настольных ПК обычно выше, чем у ноутбуков, даже если используется одна и та же модель.

Требования к операционной системе (ОС)

При использовании операционной системы Windows 10 необходима сборка ОС 1809 (октябрь 2018 г.) или более поздняя. Кроме того, убедитесь, что драйвер графического процессора (GPU) обновлен.

Качество изображения

Вопрос качества изображения важен для функции трассировки лучей с помощью графического процессора. Дальнейшего описания заслуживают два аспекта: ход выполнения визуализации и материалы (представления). Повышению качества изображения уделяется особое внимание при доработке функции трассировки лучей с помощью графического процессора.

Ход выполнения визуализации

Для трассировки лучей с помощью графического процессора применяется алгоритм трассировки пути, благодаря чему визуализированное изображение постепенно улучшается с течением времени. Такой же алгоритм используется при создании визуальных эффектов для фильмов. Чтобы получить общее представление об алгоритме трассировки пути, посмотрите этот видеоролик компании Walt Disney Animation Studios.

В начале визуализации вы будете видеть очевидные артефакты шума, но со временем их будет становиться меньше по мере сбора большего количества выборок для трассировки пути. При трассировке лучей с помощью графического процессора отображается индикатор выполнения, который показывает, сколько выборок собрано относительно целевого уровня качества. Благодаря трассировке пути технически визуализация никогда не завершается и может продолжаться бесконечно.

Однако на практике артефакты устраняются быстро, и зачастую положительные результаты будут видны даже до достижения целевого уровня качества. Вам нужно только подождать, пока изображение не станет приемлемым для вас. Параметр «Продолжить» позволяет модулю визуализации собрать больше выборок, если нежелательные артефакты по-прежнему отображаются.

Если параметр «Уменьшение шума» включен, обычно отображается небольшое количество артефактов шума, что позволяет добиться хороших результатов еще быстрее. Однако уменьшение шума может привести к потере некоторых деталей в материалах или освещении. Если требуется сохранить «окончательное» визуализированное изображение для последующего совместного использования, можно отключить функцию уменьшения шума и обеспечить работу модуля визуализации в течение более длительного времени.

Материалы и представления

В технологии трассировки лучей с помощью графического процессора применяется визуализация на основе физических свойств. Это означает, что освещение и материалы взаимодействуют так, чтобы имитировать реальность. При этом, более реалистичные результаты можно получить при минимальном усилии со стороны пользователя Inventor. Такой подход несколько отличается от предыдущих модулей визуализации, но в настоящее время все чаще используется в компьютерной графике.

В частности, технология трассировки лучей с помощью графического процессора использует новое определение материала на основе физических свойств, которое называется стандартной поверхностью Autodesk. Данное определение может представлять широкий спектр материалов, часто применяемых пользователями Inventor. Никаких дополнительных действий от вас не требуется. Функция трассировки лучей с помощью графического процессора автоматически и быстро преобразует существующие представления Inventor в стандартные поверхности для визуализации. Пользовательский интерфейс редактирования представлений не изменяется.

Однако этот процесс преобразования может привести к визуальным различиям между тем, что вы видели в случае применения ART, и тем, что вы видите при использовании технологии трассировки лучей с помощью графического процессора. Некоторые такие ограничения широко известны и, возможно, будут устранены в будущем. Но в ряде случаях вы можете увидеть различия, возникающие из-за того, что ранее использовались нефизические свойства материала. Например, материалы на основе физических свойств обеспечивают экономию энергии, поэтому те материалы, которые раньше были слишком яркими, теперь могли стать темнее.

Если полученный вами результат далек от ожидаемого, сообщите об этом (см. раздел Отправьте нам свой отзыв ниже).

Известные проблемы и ограничения

Ниже перечислены известные проблемы, связанные с использованием модуля визуализации с помощью ЦП (ART).
  • Материалы (представления) могут выглядеть по-разному из-за применения физических принципов в технологии трассировки лучей с помощью графического процессора. Поверхности могут выглядеть немного темнее или светлее, более грубыми или более гладкими, более или менее прозрачными и т. д. См. раздел «Качество изображения» выше.
  • При включении функции трассировки лучей может потребоваться некоторое время для запуска. Время, необходимое для выполнения операций, зависит от сложности модели. Для некоторых крупных сборок может требоваться не менее минуты.
  • Операция трассировки лучей с помощью графического процессора может быть остановлена из-за слишком долгого времени визуализации. Подробные сведения об этом приведены в разделе «Время ожидания при визуализации».
Следующие элементы, поддерживаемые сегодня ART, в настоящий момент не поддерживаются функцией трассировки лучей с помощью графического процессора. Если они важны для текущей работы, рекомендуется продолжить использование ART.
  • Деколи.
  • Поверхностное изображение резьбы.
  • Нулевая плоскость с тенями и отражениями.
  • Локальная геометрия на основе определенных стилей освещения, например Empty Lab. Поддерживается только бесконечное фоновое изображение.

Время ожидания при визуализации

В некоторых случаях операция трассировки лучей с помощью графического процессора может быть остановлена из-за слишком долгой визуализации. Это происходит потому, что Windows содержит механизм обнаружения и исправления зависания во время ожидания (TDR), который выполняет сброс графического процессора, если операция занимает более двух секунд (по умолчанию). В режиме трассировки лучей с помощью графического процессора отдельной операцией может быть визуализация одной выборки, которая как правило выполняется быстро и занимает не более двух секунд.

Время ожидания, возникающее при визуализации одной выборки, обычно означает одну или несколько следующих ситуаций:
  • графический процессор имеет низкую производительность для аппаратной трассировки лучей;
  • визуализируемая модель имеет сложную геометрию, материалы или освещение;
  • модель занимает большую часть видового экрана (окна), т. е. масштаб увеличен;
  • видовой экран имеет большой размер, например, при использовании монитора с разрешением 4K.

По истечении времени ожидания Inventor автоматически отключает трассировку лучей и возвращается в обычный режим отображения «Реалистичный». При этом отображается сообщение, предлагающее вернуться к использованию трассировки лучей с помощью центрального процессора.

Чтобы время ожидания не превышалось, устраните одну или несколько упомянутых выше проблем. Для этого можно использовать более производительный графический процессор. Хотя задержку TDR можно увеличить, задав значение более двух секунд, возникновение периода удержания с задержкой по умолчанию обычно означает, что низкая производительность уже приводит к плохой работе.

Отправьте нам свой отзыв

Нам бы хотелось узнать ваше мнение о новой функции трассировки лучей с помощью графического процессора. Оставить отзыв можно несколькими способами.
  • Перейдите ниже по ссылке Было ли это полезным? для обратной связи и введите свои комментарии.
  • Присоединяйтесь к форумам Autodesk на сайте forums.autodesk.com. В форуме Inventor можно задать вопросы, которые будут видны другим пользователям и команде разработчиков Inventor.
  • Пользователи, зарегистрированные на форуме отзывов по Inventor, могут поделиться своим мнением там.
  • Если при использовании программы Inventor произойдет сбой, автоматически запустится система уведомления об ошибках. С ее помощью можно описать действия, которые вы пытались выполнить во время ошибки. Введенная информация и диагностическая информация о сбое будет отправлена команде разработчиков Inventor. Это особенно важно для такой функции, как трассировка лучей с помощью графического процессора. Она основывается на аппаратном обеспечении и драйверах, которые продолжают быстро развиваться.

Будем рады с вами пообщаться. Благодарю за внимание.