實現逼真的視覺效果一直是計算機圖形領域人士所追求的目標。NVIDIA OptiX 是一款強大且靈活的光線追蹤技術框架，能讓用戶充分挖掘光線追蹤的潛力。NVIDIA OptiX 是一款基于CUDA并行編程模型的GPU加速光線追蹤API，能夠提供實現光線追蹤所需的全部工具，助力在NVIDIA圖形處理器上高效地定義和執行復雜的光線追蹤算法。配合OpenGL或DirectX等圖形API，NVIDIA OptiX可幫助用戶創建渲染器，實現更快、更具成本效益的產品開發周期。
NVIDIA OptiX 廣泛應用于如產品設計、可視化等各種媒體和娛樂垂直領域。設計人員可通過它渲染出高質量的產品圖像和動畫，提升可視化設計與迭代效率。它可以準確模擬出真實的照明和材質，呈現更加逼真的最終產品。
圖 1. 人物建模圖像：在Maya和Mudbox中建模和貼圖，未使用掃描，使用 Chaos V-Ray進行渲染。
圖1是藝術家Ian Spriggs渲染的3D人物。該工作流使用了兩塊NVIDIA RTX 6000顯卡進行NVIDIA RTX 渲染。
NVIDIA OptiX還被應用于高度要求精確逼真的渲染效果的電影和動畫行業。它使藝術家能夠打造出震撼人心的視覺效果、模擬復雜的照明場景并實現電影級逼真效果。
該版本新增了對著色器執行重排序（SER）的支持。SER是一項性能優化功能，可重新排列光線追蹤工作負載執行順序，以提高線程和內存一致性。它通過對光線進行排序，確保它們在執行時更加連貫，從而最大程度地減少差異。該優化功能有助于減少渲染工作負載執行效果與數據差異。以下是 NVIDIA OptiX 的一些主要優點和功能。
視頻1. Chaos Group使用NVIDIA OptiX 改進由GPU驅動的制作渲染
主要優點
NVIDIA OptiX的主要優點有：
- 可編程著色：通過提供可編程流程使用戶能夠創建高度自定義的著色算法。這項靈活的功能實現了包括全局照明、陰影、反射和折射等高級渲染技術。
- 高性能：利用NVIDIA GPU的強大算力實現光線追蹤性能。通過使用硬件加速，NVIDIA OptiX可高效處理包含大量幾何對象、紋理和光線的復雜場景。
- 光線追蹤加速結構：提供內置加速結構，如邊界體積層次結構（BVH）和 KD-Tree等優化光線與物體的交叉計算。這些加速結構可降低光線-物體交叉測試的計算復雜度，進而加快渲染速度。
- 動態場景更新：支持目標、照明或攝像頭位置實時變化的交互式應用。
- CUDA集成：構建于CUDA平臺之上，可直接訪問底層GPU硬件。該集成使用戶能夠充分利用CUDA的全部功能，包括底層內存管理、并行計算和訪問高級GPU功能等。
- 運動模糊：提高性能，尤其是目前NVIDIA OptiX獨有的硬件加速運動模糊功能。
- 多級實例化：幫助擴展項目（尤其是在處理大型場景時）。
- NVIDIA OptiX降噪器：支持多種降噪模式，包括HDR、時間、AOV 和升頻。
- NVIDIA OptiX基元：提供多種支持的基元類型，如三角形、曲線和球體等。最近還添加了不透明度微貼圖（OMM）和位移微貼圖 （DMM），提高了場景的靈活性和復雜性。
主要功能和特點
以下是NVIDIA OptiX的一些主要功能和特點：
- 著色器執行重排序（SER）
- 可編程的GPU加速光線追蹤流程
- 使用C++的單光線著色器編程模型
- 為當前和未來的NVIDIA GPU架構而進行優化
- 可跨多個GPU透明擴展
- 在處理大型場景時通過NVLink自動合并GPU顯存
- 利用NVIDIA Tensor Core實現AI加速渲染
- 利用NVIDIA RT Core實現光線追蹤加速
- 免費用于商業用途
- Arm支持
NVIDIA OptiX可加速光線追蹤，為您提供創建視覺效果驚艷的圖形和模擬功能所需要的強大框架，并憑借可編程著色、高性能以及動態場景更新而成為各行各業（尤其是電影制作行業）的通用工具。通過NVIDIA OptiX，您可以挖掘出光線追蹤的全部潛能并提供引人入勝的沉浸式體驗。
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進一步了解NVIDIA OptiX或下載并開始使用NVIDIA OptiX。NVIDIA OptiX可在任何應用中免費使用，包括商業和教育應用。目前僅對NVIDIA開發者計劃成員開放下載。
