神經渲染是計算機圖形的下一個時代。通過將神經網絡集成到渲染過程中，我們可以在性能、圖像質量和交互性方面實現巨大飛躍，從而將沉浸感提升到新的高度。
NVIDIA RTX Kit 是一套神經渲染技術，可借助 AI 進行光線追蹤游戲、渲染具有宏大幾何圖形的場景，以及使用逼真視覺效果創建游戲角色。
RTX Kit 現已在 /NVIDIA RTX/RTXkit GitHub 存儲庫中提供，并整合了幾個新的和熟悉的 RTX 和 AI 組件。盡管可以單獨使用每個組件，但 RTX Kit 提供了一個統一的位置來訪問這些基本渲染 SDK。
| 姓名 | 說明 | 狀態 |
| RTX 神經著色器 (新增) | 在著色器中訓練和部署神經網絡，為新一代資產生成解鎖新的壓縮和近似技術。 | 現已推出 |
| RTX 神經材質 (新增) | 使用 AI 壓縮復雜多層材質的著色器代碼，使材質處理速度提升高達 5 倍，從而為電影級素材帶來實時性能。 | 在 RTX Neural Materials 推出時收到通知 |
| RTX 神經紋理壓縮 (new) | 使用 AI 壓縮紋理，將 VRAM 提升高達 8 倍，且視覺保真度與運行時的傳統塊壓縮相當。 | 現已推出 |
| RTX 紋理過濾 (新增) | 在著色后對紋理進行隨機采樣，并過濾難以處理的體積，從而減少偽影并提高圖像質量。 | 現已推出 |
| RTX Mega 幾何圖形 (新增) | 加速基于集群的幾何系統 (例如 Nanite) 的 BVH 構建，實現數百萬個三角形的實時路徑追蹤。 | SDK 現已推出 ，在 Unreal Engine 5 (NvRTX) 的 NVIDIA RTX 分支中推出時接收通知 |
| RTX 角色渲染 (新增) | 一套用于創建路徑追蹤 hair 和 skin 的工具。 | 現已推出 |
| DLSS 4 (新增) | GeForce RTX 50 系列 GPU 已引入 Multi Frame Generation 技術，支持每渲染幀生成多達 3 幀。 | 現已通過 NVIDIA Streamline SDK 和 Unreal Engine 5 插件提供 |
| Reflex 2 (新增) | Reflex 技術可優化圖形管線，實現出色的響應速度，從而加快目標捕獲速度、縮短反應時間，并提高競技游戲的瞄準精度。 | Reflex 低延遲現已推出獲取 Reflex Frame Warp 可用性通知 |
| RTX 動態照明 | 重要性采樣算法庫，可對場景中最重要的光線進行采樣，并在物理上準確渲染這些光線。提供三種技術的實現：ReSTIR DI、GI 和 PT。 | 現已推出 ReSTIR PT，即將用于虛幻引擎 5 的 SDK 和 NVIDIA RTX 分支（NvRTX） |
| RTX 全局光照 | 用于計算多次反彈間接照明的可擴展解決方案。提供兩種技術的實現：Neural Radiance Cache (NRC) 和 Spatially Hashed Radiance Cache (SHARC)。 | 現已推出 (NRC 處于試驗階段) |
| RTX 路徑追蹤 | 參考解決方案，利用多種 RTX 技術優化實時路徑追蹤，利用了幾種 RTX 技術進行優化。 | 現已推出 |
| NVIDIA Real-Time Denoiser | 降噪器庫旨在處理低光線采樣率信號。 | 現已推出 |
| NVIDIA 透明度微地圖 | 將復雜的幾何圖形高效映射到三角形并對其不透明度進行編碼，以獲得更好的光線追蹤性能。 | SDK 現已推出 ，即將登陸 NVIDIA RTX 分支的 Unreal Engine 5 (NvRTX) |
| RTX 顯存實用程序 | 對加速結構進行壓縮和子分配，以減少內存消耗。 | 現已推出 |
| 時空藍噪 | 實用工具包含一些預生成的藍色噪聲紋理和示例代碼，用于生成新的藍色噪聲紋理 | 現已推出 |
| 著色器執行重排序 | 性能優化，釋放光線追蹤著色器實現更好執行和內存一致性的潛力。 | 適用于 NVIDIA RTX 40 Series 及更高版本的 API 現已推出 |
在本教程中，我們重點介紹目前通過 NVIDIA RTX Kit 提供的新 SDK：
- RTX 神經著色器
- RTX 神經紋理壓縮
- RTX 紋理過濾
- RTX Mega 幾何圖形
- RTX 角色渲染
雖然神經著色應用程序尚未提供 DirectX 支持， 但 Vulkan 支持現已推出。有關 DLSS 集成過程的更多信息，請參閱如何借助 NVIDIA Streamline 將 NVIDIA DLSS 4 集成到您的游戲中。
RTX 神經著色器?
NVIDIA RTX 神經網絡著色器將小型神經網絡引入可編程著色器。此技術框架支持直接在著色器中訓練和部署神經網絡，使您能夠實時壓縮游戲數據和著色器代碼，以及近似的電影級材質、體積、幾何圖形等。
以下是入門指南。
檢查預備知識： 驗證您的系統是否滿足以下要求（表 2）。
| GPU 架構 | Driver | CMake | Vulkan | Visual Studio | Windows SDK | Slang |
| Turing 和更新版本 | 572.16 | 3.24.3 | 1.3.295 | 2022 年* | 10.0.22621.0 | v2025.3.3 |
克隆 /NVIDIA-RTX/RTXNS 存儲庫 ：安裝 Git 和 Git-lfs (如果您尚未安裝) 并閱讀存儲庫上的信息。
構建示例： 按照存儲庫中的說明使用 Visual Studio 構建解決方案。
運行示例： SDK 包含三個示例。每個示例都演示了如何將 SDK 用于各種任務：
- 簡單推理 ：演示如何使用 SDK 中的一些低級構建塊實施推理著色器。
- 簡單訓練 ：介紹如何訓練用于著色器的神經網絡
- 著色器訓練 ：更復雜的示例，展示如何在 Disney BRDF 著色器上訓練 MLP 模型。
創建神經著色器 ：遵循 “How to Write Your First Neural Shader” 教程。使用示例代碼和 “Library Usage Start Guide” 作為參考。
除 RTX 神經著色器外，NVIDIA 還通過以下方式提供兩種神經著色應用：
- 神經紋理壓縮： 使用神經網絡實現紋理的壓縮和解壓縮，并支持轉碼為其他壓縮紋理格式。
- 神經材質 ：使用神經網絡壓縮材質數據。如需在此 SDK 推出時收到通知，請參閱 NVIDIA RTX Kit Notify Me 表單 。
RTX 神經紋理壓縮
RTX Neural Shaders 目前的一個應用是 RTX Neural Texture Compression。此 SDK 使用 AI 更高效地壓縮紋理，與傳統塊壓縮相比，可將紋理內存消耗量降低高達 8 倍。
檢查預備知識： 驗證您的系統是否滿足以下要求（表 3）：
| GPU 架構 | Driver | CMake | Vulkan | Windows SDK |
| Turing 和更新版本 | 570% | 3.28 | 1.3 | 10.0.22621.0 |
克隆 /NVIDIA-RTX/RTXNTC 存儲庫 ：安裝 Git 和 Git-lfs (如果您尚未安裝) 并閱讀存儲庫上的信息。
構建示例： 按照存儲庫中的說明使用 Visual Studio 構建解決方案。
運行示例： 包含三個應用程序。這些工具共同展示了 NTC 的工作原理及其使用方式：
- NTC 命令行工具 (ntc-cli)：提供用于壓縮和解壓縮材質紋理集的工具。
- NTC Explorer： 支持神經紋理壓縮的交互式實驗，可用作 NTC 文件的查看器。
- NTC 渲染器 ：演示如何使用 Inference on Load 或 Inference on Sample 渲染具有 NTC 材質的 GLTF 模型。
集成 SDK： 要將 NTC 添加到您的應用中，請按照 Integration Guide 進行操作。
驗證顯存占用率降低情況 ：使用 NVIDIA NSight Systems 檢查顯存占用率，并將其與傳統紋理進行比較。
RTX 紋理過濾?
RTX 紋理過濾可提高紋理過濾的質量和效率，尤其是對于 AI 壓縮紋理而言。它通過紋理濾鏡的隨機采樣來實現這一點，從而實現著色后的實用高效過濾。RTX 紋理過濾旨在將此技術輕松集成到著色器庫中。
檢查預備知識： 驗證您的系統是否滿足以下要求（Table 4）：
| GPU 架構 | Driver | CMake | Visual Studio | Windows SDK |
| 支持 DirectX Raytracing 1.1 API 的 GPU 和更新版本 | 255.85% | 3.24.3 及以上 | 2022 年* | 10.0.20348.0 及以上 |
克隆 /NVIDIA-RTX/RTXTF 存儲庫 ：安裝 Git 和 Git-lfs (如果您尚未安裝) 并閱讀存儲庫上的信息。
觀察過濾技術的差異： Github 資源庫提供了許多過濾器比較示例，可幫助您更好地了解 RTX 紋理過濾相較于其他解決方案的優勢。
運行示例應用： 資源庫中包含一個可用于可視化 RTX Texture Filtering 效果的應用。
將 RTX 紋理過濾著色庫集成到著色器框架中 ： 按照 Integration Guide 中的說明將其添加到您的應用中。
RTX Mega 幾何圖形
隨著硬件功能的增強，實時計算機圖形中的幾何細節量也在迅速增加。這一增長發生在兩個領域：
- 實例數量越多（場景中的對象越多）
- 三角形密度更高（單個物體細節更豐富）
RTX Mega Geometry 可加快 Nanite 等基于集群的系統的邊界體積層次結構 (BVH) 構建速度，并智能壓縮和緩存多個幀上的三角形集群，從而解決這些挑戰。這使得在進行路徑追蹤時能夠流式傳輸不同級別的細節和極高的三角形密度。
RTX Mega Geometry 現已通過 SDK 提供，并將在 Unreal Engine 5 (NvRTX) 的 NVIDIA RTX 分支中提供。
檢查預備知識： 驗證您的系統是否滿足以下要求 (表 5)：
| GPU 架構 | Driver | CMake | Windows SDK | Visual Studio |
| Turing 和更新版本 | 570% | 3.28 及以上 | 10.0.20348 | 2019 年* |
克隆/NVIDIA-RTX/RTXMG 資源庫：安裝 Git 和 Git-lfs (如果您尚未安裝) 并閱讀資源庫中的信息。
構建示例： 按照存儲庫中的說明使用 Visual Studio 構建解決方案。
運行示例： 觀察 Mega Geometry 如何在低內存占用的情況下實現高質量圖像。
觀察 Mega Geometry 的效果： 使用內置分析器工具查看 Mega Geometry 在各種預設場景中的影響。
查看示例代碼并集成 API ：要將 Mega Geometry 添加到您的應用中，請查看示例應用并參考所使用的 API 調用。
RTX 角色渲染?
RTX 角色渲染由四種算法組成：
- 次表面散射 (SSS)：以準確的光照和半透明效果渲染皮膚。它支持路徑追蹤皮膚，從而增強真實感。該 SDK 實現了組合 (SSS) 解決方案，通過單個散射術語擴展了 SOTA Burley Diffusion Profile。
- 線性掃描球體 (LSS)：為基于鏈的路徑追蹤頭發添加 NVIDIA Blackwell 加速球體和曲線基元，從而增加深度和體積。此算法僅與 NVIDIA RTX 50 系列 GPUs 兼容。
- 增強型分析 Bi-Directional Scattering Distribution Function (BSDF)：為基于鏈的頭發提供著色。
- 不交正交三角形條 (DOTS)：為所有 GPU 提供基于鏈的高質量毛發。
檢查預備知識： 驗證您的系統是否滿足以下要求（Table 6）：
| GPU 架構 | Driver | CMake | Vulkan | Windows SDK |
| Volta 及更新版本 (LSS 需要 Blackwell) | 570% | 3.24.3 | 1.3.268 及以上 | 10.0.20348 及以上 |
克隆 /NVIDIA-RTX/RTXCR 存儲庫 ：安裝 Git 和 Git-lfs (如果您尚未安裝) 并閱讀存儲庫上的信息。
構建示例： 按照存儲庫中的說明使用 Visual Studio 構建解決方案。
運行示例 ：利用此機會試用 SDK 中提供的不同路徑追蹤技術，并了解它如何適應游戲環境的上下文。
集成 SDK：要將 RTX Character Rendering SDK 添加到您的應用中 ， 請按照 Integration Guide 進行操作。
總結?
立即開始使用 NVIDIA RTX Kit 進行開發。要了解神經圖形技術的新動態，請務必查看 GDC 上的 NVIDIA 大會 。
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