详细了解使用光线跟踪进行渲染的各种选项。

新特性：2023、2024、2024.1、2024.2

光线跟踪模式

您可以通过两种模式使用光线跟踪：CPU 模式和 GPU 模式。CPU 模式是默认模式，此外应用程序选项还提供对 GPU 模式的访问。软件将确定该选项是否可用。

• CPU 模式利用 CPU 进行光线跟踪渲染。这是默认模式。如果未找到兼容的 GPU，则使用 GPU 的选项将被禁用，并会显示影响有关该 GPU 的消息以及此主题的链接。

  

• GPU 模式利用 GPU 进行光线跟踪渲染，从而释放 CPU 以执行其他任务。当存在可用的兼容 GPU 时，该选项将启用。

  

GPU 要求

GPU 光线跟踪的性能很大程度上取决于 GPU - 较新或功能较强的 GPU 的性能可能比较旧或功能较弱的 GPU 快数倍。PassMark Software 发布的 GPU 基准结果可以帮助比较选项。

GPU 光线跟踪功能需要 GPU 支持 Windows 10 近期版本中推出的 DirectX Raytracing (DXR) 功能。从 2019 年起，NVIDIA 发布的大多数 GPU 都支持此功能，而 AMD 发布的 GPU 从 2021 年起支持此功能。Intel 将在其未来跨越移动平台和桌面平台的 Arc™ 显卡中支持此功能。在 Inventor 2023 发布时，GPU 光线跟踪可与以下 GPU 一起使用：

• 原生支持光线跟踪的 NVIDIA GPU，包括品牌名称中包含“RTX”的任何 GPU（包括移动平台用 GPU）。其中包括：

  • GeForce RTX 系列，例如 GeForce RTX 2060。
  • Quadro RTX 系列，例如 Quadro RTX 4000。
  • RTX A 系列，例如 RTX A2000。

• 支持计算的 NVIDIA GPU，包括具有“Pascal”微架构和至少 6 GB RAM 的任何 GPU。请注意，由于缺乏原生的光线跟踪支持，使用 GPU 光线跟踪时这些 GPU 的性能将显著降低。其中包括：

  • GeForce 10 系列，例如 GeForce GTX 1080。
  • Quadro P 系列，例如 Quadro P4000。

• 原生支持光线跟踪的 AMD GPU 包括具有“RDNA 2”微架构的任何 GPU。其中包括：

  • RX 6000 和 RX 7000 系列，包括移动 RX 6000M 系列。
  • Radeon Pro W6000 系列，例如 Radeon Pro W6800。
  • Ryzen 7 6000 系列移动处理器，具有 600M 系列集成 GPU。

• 原生支持光线跟踪的 Intel GPU，包括品牌名称中包含“Arc”的 GPU。其中包括：

  • 适用于工作站的 Intel™ Arc® Pro A 系列，例如 Intel Arc Pro A40 和 Intel A50。
  • Intel™ Arc® A 系列，例如 Arc A380 和 A770。

各大供应商未来推出的 GPU 预计将支持 DXR，而且性能将逐渐提高。台式机用 GPU 的性能通常比笔记本电脑用 GPU 更好，即使型号名称相同也是如此。

操作系统 (OS) 要求

如果使用 Windows 10 操作系统，操作系统版本必须为 1809（2018 年 10 月）或更高版本。此外，请确保 GPU 驱动程序是最新的。

Image Quality（图像质量）

图像质量主题对于 GPU 光线跟踪很重要，其中有两个方面值得进一步说明：渲染进度和材料（外观）。图像质量是 GPU 光线跟踪的一个活跃发展领域。

渲染进度

GPU 光线跟踪实现路径跟踪算法，这意味着渲染图像会随着时间的推移逐渐改进。这与电影视觉效果中使用的算法相同。

当渲染开始时，您将看到明显的“噪波”瑕疵，但这些瑕疵将随着收集的路径跟踪样例的增多而逐渐消失。GPU 光线跟踪会显示一个进度条，以反映相对于目标质量级别收集的样例数。路径跟踪导致渲染在技术上永远无法结束，而您可以继续无限期地进行渲染。

但是，实际上瑕疵会快速消失，并且您通常会在达到目标质量级别之前看到不错的结果。您只需等待图像看起来足够好。如果您仍然看到令人讨厌的瑕疵，使用“继续”选项可以让渲染器收集更多样例。

启用“噪波减少”选项后，通常会看到很少的噪波瑕疵，并能更快地获得不错的结果。但是，噪波减少可能会导致材料或光源丢失一些细节。如果有意保存“最终”渲染图像以便以后共享，则可能要禁用噪波减少功能，并允许渲染器花费更多时间进行渲染。

材料和外观

GPU 光线跟踪还使用基于物理学的渲染原则。这意味着光源和材料以模拟现实的方式交互，而且 Inventor 客户只需做少量工作即可获得更逼真的结果。这与早期渲染器略有不同，但如今在计算机图形中已变得很常见。

特别是，GPU 光线跟踪使用新的基于物理学的材料定义（名为 Autodesk 标准曲面）。此定义可以表示 Inventor 客户经常使用的各种材料。您无需额外做任何工作。GPU 光线跟踪会自动快速地将现有 Inventor 外观转换为标准曲面以进行渲染，而且外观编辑用户界面无任何更改。

但是，此转换过程可能会导致您在分别启用 ART 和 GPU 光线跟踪时看到有所差异的结果。其中一些是已知限制，可能会在未来得到解决，但在某些情况下，您可能会看到以前使用非物理材料特性时带来的差异。例如，基于物理学的材料可以节约能源，因此您可能会注意到以前过亮的材料现在会变暗。

如果您看到非常意外的结果，请提供相关反馈，参见下面的向我们提供反馈。

已知问题和限制

以下是与使用 CPU 渲染器 (ART) 相关的已知问题：

• 由于 GPU 光线跟踪中实施了基于物理学的原则，材料（外观）看起来可能会不同。曲面看起来可能会略微更暗或更亮、更粗糙或更光滑、更透明或更不透明等。请参见上面的“图像质量”部分。
• 启用光线跟踪时，可能需要一些时间才能启动。所需的时间取决于模型的复杂性（某些较大的部件需要一分钟或更长时间）。
• GPU 光线跟踪可能会因渲染时间过长而停止。下面的“渲染超时”部分将对此进行更详细的介绍。

ART 目前支持以下元素，而 GPU 光线跟踪目前不支持这些元素。如果这些元素对您当前的工作很重要，我们建议您继续使用 ART。

• 来自某些光源样式（例如“空实验室”）的局部几何体。仅支持无限环绕背景图像。

渲染超时

在某些情况下，GPU 光线跟踪可能会因渲染时间过长而停止。这是因为 Windows 包含名为超时检测和恢复 (TDR) 的功能，该功能将在操作花费的时间超过两秒（默认）时重置 GPU。在 GPU 光线跟踪中，这种单次操作可能渲染单个样例，这通常应该很快，并且肯定短于两秒。

渲染单个样例时，发生超时通常意味着存在以下一个或多个问题：

• GPU 的硬件光线跟踪性能较低。
• 正在渲染的模型具有复杂的几何体、材料或光源。
• 模型占据视口（窗口）的很大一部分（即处于放大状态）。
• 视口大小很大，例如使用了 4K 显示器。

如果发生超时，Inventor 将自动禁用光线跟踪，并恢复为正常的“真实”显示模式。系统将显示一条消息，并提供还原为使用 CPU 光线跟踪的选项。

通过解决上述一个或多个问题（可能包括使用性能更高的 GPU），可以避免超时。虽然可以将 TDR 延迟增加到超过两秒，但在默认延迟下遇到超时通常意味着低性能已导致体验不佳。

向我们提供反馈

我们希望了解您对新的 GPU 光线跟踪的看法，您可以通过多种方式来提供反馈：

• 使用下面的“这是否有用？”反馈选项，写下您的评论。
• 加入 forums.autodesk.com 上的 Autodesk 论坛。您将在该网站找到 Inventor 论坛，在该论坛可以提出问题，以便与其他客户和 Inventor 团队交流。
• 如果您已注册加入 Inventor 反馈论坛，则可以在那里提供反馈。
• 如果在使用 Inventor 时遇到崩溃，错误报告系统将会自动出现。您可以使用此系统描述您在错误发生时尝试执行的操作，您的描述连同有关崩溃的诊断信息将发送给 Inventor 团队。这对于 GPU 光线跟踪等功能尤其重要，因为此类功能依赖于仍在快速发展的硬件和驱动程序软件。

我们期待收到您的反馈。谢谢。