Názory k článku DXR: Microsoft přináší do herní grafiky nad DirectX vykreslování ray tracingem

Ten obrázek s popiskem "Příklad ray tracingového obrazu s realistickými lesky, osvětlením a stíny" je přesně ukázkou, jak to realisticky nikdy nevypadá, protože aby to takhle vypadalo, musely by ty objekty být naprosto dokonale hladké, naprosto dokonale čisté a v prostředí by se nesměl vyskytovat žádný prach.
Jinými slovy, "realistická" scéna moc realisticky nevypadá.

Chybička v článku: rasterizacační

Jinak super článek a jsem moc rád, že se už podnikají kroky k raytracingu. Jak je v článku psáno, je to budoucnost, na rasterizaci se bude hledět jako na historii. Toho jsem si vědom od okamžiku, kdy jsem se o raytracingu dozvěděl a věděl, že toto je cesta, jen nesmírně těžká na výkon, kdy obrázek se renderuje několik minut či hodin. A těch obrázku je potřeba mít během vteřiny alespoň 60 pro dobrý zážitek.

Jako clanek skvely, spousta informaci, ale malinko nesourode napsanych.

Jde o to, ze ray tracing = vypocetni GPU. A jak znamo, tak NVidiacke herni grafiky az po Pascal jsou skvele pro DX11 a nizsi, ale v DX12 uz maji drobne problemy s nekolika malo technikami, ktere jsou prave vypocetnim smerem a nikoliv zamerene na specializovane graficke shadery.
Tohle ten problem jen prohloubi, ale samozrejme tou dobou, kdy s tim zacnou vyvhazet hry, bude venku nova grafika od NVidie, ktera to da s prstem v nose.
Ovsem teda jestli to nebude podporovat ani Ampera, ktera vyjde v kvetnu, tak uz je to malinko blbe. V podstate je mozne, ze listopadovy Turing prinese nove v budoucnu dulezite technologie, ktere Ampera neda. Ach jo.

Co se tyka AMD, tak teoreticky by po nastupu DXR mohly Vegy zrat jak vino, jak nam priznivci AMD neustale predhazuji, ale ja myslim, ze AMD spis typicky neda ovladace.

NVIDIA okrem RTX vydala aj novú verziu Flexu 1.2.0 s rôznymi vylepšeniami efektivity a dokonca podporou asynchrónnych výpočtov (táto knižnica má podporu DX12). To je myslím aj odpoveď pre ľudí, ktorí si myslia, že NV nepodporuje AS alebo iných nezmyslov okolo brzdeniu celého odvetvia. Viď:

http://physxinfo.com/news/12866/nvidia-flex-1-2-0-is-released/


Flex beží aj na grafikách od AMD a podporované sú aj integrované grafiky Intelu.

Tak toto bude žrať poriafne výkon. Som zvedavý za aku dobu a v akej kvalite to bude realne využivane v gameskach.

AMD taky vyvíjí nějaké úsilí v tomto směru, takže to není jen o nVidii, jak to tady někteří takřka prezentují.
https://www.anandtech.com/show/12552/amd-announces-real-time-ray-tracing-for-prorender-and-radeon-gpu-profiler-12

https://gpuopen.com/announcing-real-time-ray-tracing/

To ale není problém raytraycingu jako technologie, ale modelu objektů. Nicméně herní průmysl se tím zaobírat nebude, protože už na principu "lepší než život" musí drtivá většina her na obrázku vypadat "lépe" než scéna z reálného života. Samozřejmě narážíme tu na otázku subjektivního hodnocení, ale pokud vývojář dostane zpětnou vazbu že např. "ta barevnější scéna vypadá lépe" nehledě na tom, že byla z pohledu reálného světa přesaturovaná, nezbývá mu nic jiného, než to tak udělat. Vývoj her není pohánený snahou o co nejrealističtější zážitek, ale korporátními rozhodnutími.

Mě by zajímal zdroj těchto informací, protože až nápadně vypadají vycucané z prstu.
Jediné co si vybavuji kvůli čemu všichni dělali takový poprask byl Asynchronous Compute, což nijak nesouvisí v hrubým výkonem GPU, ale lepší efektivitou (tj. vyšší průměrné využití bloků GPU kde je to možné).

Pokud od spekulací a polopravd přesuneme k reálným číslům, tak na luxmarku (raytracing benchmark) jsem v single GPU konfiguraci neviděl AMD v prvních padesátce (viz: http://www.luxmark.info/top_results/Hotel/OpenCL/GPU/1 ). AMD potřebuje akorát GPU s podstatně vyšším hrubým výkonem, v podstatě nic jiného.

Chtěl bych především upozornit na výsledek Volty. Úplně nevidím, kde má teda Nvidia problém.

A čo s týka DX Raytracing, tak ho MS predstavil spolu s NV, kde vzájomne deklarovali spoluprácu na tomto API. Niekde sa spomína aj spolupráca s AMD, ale oficiálne s tým na GDC pokiaľ viem spomínaná táto firma nebola. Alebo sa mýlim (nemám podrobné informácie)?

Citujem:

"Last but not least, the teams claimed that this technology remains at research level, and as such it is far from being implemented into a video game!"

Citát je z tohto článku:
https://www.dsogaming.com/news/nvidia-officially-collaborates-with-microsoft-for-the-directx-raytracing-dxr-api-first-screenshot/

Nie je to o tom, že AMD nič nerobí, ale v čase prvých príspevkov niečo ukázala iba NV. A to nielen oznam, ale aj reálny výsledok v podobe API v rámci Gameworks a ukážok na ktorých spolupracovali. Inak ale celkovo marketing funguje na oboch stranách. Keď vidím tie porovnávania "Rasterized Image" vs "Ray-Tracing", tak ten prvý je pekne podcenený nastavením. To sa netýka iba AMD, ale aj iných porovnaní napríklad od MS či v 3D Marku.

Mne by zajimalo, kde to beres a hlavne jak jsi elegantne vyresil zaver :))
No nic, to byla stejne jen hypoteticka otazka..

To určitě plyne z té situace, kdy před pár lety začaly všichni vytahovat async compute a místo titulku "GPU od AMD má podstatně sofistikovanější subsystém pro asynchronní výpočty" to dostalo klasické "Nvidia má problém s DX12", protože to je pro novináře skandálnější titulek (čti: víc penízků za reklamy, protože lidi dneska čtou akorát Blesk).

Len k tomu Luxmarku: Nie je náhodou gfx900/gfx901 práve AMD Vega? V complex scene sa nachádza cca na úrovni GTX1080Ti, na deviatom mieste. Medium scene tretia priečka, simple scene druhá priečka.

Takze to je jasny. Zatim se co nic se tyce Raytr. pro realne nasazeni do her nezmenilo. Takze akorat dobry jako technicke info. Tuhle situaci tu uz mame ale od pocatku... ;)

dik

Inak som si pri prvom prečitani članku vôbec nevšimol, že ma dve strany :D Pričom na 2hej su tie infošky čo si postol.

No doufam jen, ze AMD zase neco nezaspalo. Akorat jsem ted na vazkach co delat, abych nekoupil Amperu v kvetnu a v listopadu ukaze NVidia Turing na DXR a pristi rok jsou na Raytracingu prvni hry a se starou grafikou se muzu jit klouzat. Je to fakt tezky.

http://www.luxmark.info/node/5049

jo

Moje chyba (a přiznávám že celkem zásadní). Asi mi to mělo být divné... Interní značení čipů AMD je fakt super. :)
Každopádně pořád tam nějaký zásadní problém pro Nvidii nevidím.

Dobre, že hovoríš. Až teraz som si aj ja všimol, že má dve strany. :-)

Diky za upozorneni. Jinak, nebude to nahodou tak, ze pres DXR pojedou zezacatku jen nektere veci a s pribyvajicim vykonem jich bude pribyvat? Pokud ano, tak to samozrejme bude uzirat vykon a uz vidim jak bude v nekterych alejich nablito. Ale mozna ze ne, to pokud to pojede lepe na AMD, tak to bude najednou to pozirani vykonu naprosto v poradku. :-)

Jo, len na začiatku bol výkon pre niečo také nepredstaviteľný a teraz na to stačia 3 Titany V. Sa to postupne rysuje. Možno ale budúce 2 generácie GPU prinesú také HW možnosti, že k ray-tracingu posunieme rýchlejšie.

https://www.dsogaming.com/news/real-time-raytracing-is-a-next-next-gen-feature-seed-tech-demo-ran-on-three-nvidia-titan-v/


Každopádne ja očakávam, že na predrenderované scény sa bude môcť využívať už teraz. Keď už existuje na to API a hlavne keď bude taká možnosť priamo v herných enginoch.

To vis zejo, proste plocha vs vykon a je to jasny ;) NV zase vitezi :D
Nekdo ma ten zivot proste jednoduchy, ale zaver ma vzdy ten spravny :D

Tady někdo očividně důvěrně studoval whitepapary AMD a Nvidie. Doporučím osvěžit pamět:
http://amd-dev.wpengine.netdna-cdn.com/wordpress/media/2012/10/Asynchronous-Shaders-White-Paper-FINAL.pdf

http://international.download.nvidia.com/geforce-com/international/pdfs/GeForce_GTX_1080_Whitepaper_FINAL.pdf


Je mi úplně fuk co bylo za éry DX11, to na to nemá absolutně vliv. Ještě Maxwell používal pouze statické rozdělování CU, což mohlo stačit pro účely GPGPU, ale rozhodně ne pro hry, kde délka výpočtu může dramaticky měnit prakticky každý snímek. Až Pascal začal vůbec nějak řešit stalling pomocí "Dynamic Load Balancing", ale pořád to není na úrovni CGN. CGN má dedikovanou cache pro přepínání kontextu, kdežto i Pascal s tím musí do VRAM, což je řádově pomalejší. CGN taky umožňuje daleko větší granularitu až na úroveň 1CU díky ACE a rychlému přepínání kontextu. Tady zdůrazním, že se stále nejedná o situaci "AMD má větší výkon pro výpočty", pouze o "v tomto konkrétním případě není architektura Nvidie dostatečně pružná a bude mít nevyhnutelně výkonové propady".
A jako jsem zmínil o kus níž, co se týče hrubého výkonu, tak Nvidia nemá konkurenci a v drtivé většině případů nemá s efektivitou problémy.

Ja myslim Marku, ze bude i zalezet nejen na budoucim vykonu (pripadne nejake dalsi HW podpore), ale i na tom, jestli se to oproti rasterizaci vyplati. Co tim myslim je, jestli vizualni efekt bude natolik lepsi, ze bude mit smysl, aby herni studia do toho investovala cas (prelozeno penize).

Vizuálny efekt ako prínos je v tomto prípade neoddiskutovateľný. Bol by som prekvapený, ak by sme sa s rasterizáciou niekedy vôbec priblížili k takej kvalite aká sa dá dosiahnuť cez raytracing. Raterizácia je dosť o príprave a fake-ovaní. Je to skôr aproximácia požadovaného herného sveta. Raytracing na rozdiel od toho všetko reálne "počíta". Ja verím tomu, že toto je cesta dopredu a bude to výrazný krok vo vizuále hier. To ale bude chcieť čas. Musia sa dolatiť API ako je DXR a urobiť podpora v herných engine-och. Tieto experimenty čo teraz ohlásil Microsoft a ukázala NVIDIA k tomu pomôžu. Tak skoro to ale v hrách neuvidíme. V blízkej budúcnosti tak 2 generácií GPU to vidím tak, že sa bude používať iba čiastočne. Možno na rendering iba malej časti scény alebo iba niektorých vybraných objektov. Prípadne ako píšem vyššie na predrenderované scény. To by mohlo byť tak o 5 rokov. Sú to len moje odhady, môže to byť všetko inak, ale verím tomu čo píšem.

NVIDIA na rozdiel od AMD aj niečo predviedla. V alejách o ktorých píšeš sa na to samozrejme ohľad neberie. Keby to bolo opačne, čítali by sme tam o koľko je AMD technologicky popredu. Tiež to vidím tak, že sa bude spočiatku používať málo a budeme mať k dispozícii hybridné renderer-y (rasterizácia + raytracing) s väčšou mierou využívania rasterízácie. Sa to postupne snáď preklenie s pribúdajúcim výkonom. V to dúfam.

Tohle je vsechno hezky treba to tak i bude. Mne ale zajima opravdu spis realny prinos. Ted nemyslim kompletne renderovanou scenu, kterou muzu videt treba v "CB" (pro amatera meho kalibru to pro predstavu staci ;) ). Jde mi napr. o tom co pises, ze by existoval "castecny" rendering sceny a jak by se tento odlisoval od 'fakovani' rasterizace. Prakticky priklad, na kterem by se dal videt realny prinos a realna radove vyssi kvalita snimku.

ps: ocekavam neco jako rozdil "low" vs "ultra" settings. Jestli je to realne nevim. A nebo je to neco jako ve hrach obecne napr. rozdily mezi "medium/high" a "ultra", kde clovek casto rozdily musi hledat, protoze jinak je ani nezaznamena,

Tak odpoved prisla sama ...
https://www.computerbase.de/2018-03/3dmark-directx-raytracing/

Vypada to slibne, byt obcas to zrcadli troksu moc :)) Efekt asi bude hodne zalezet od prostredi, ve kterem scena je.

Inak tie obrázky v tebou uvedenom odkaze sú zavádzajúce. Nie tak v lepšej kvalite tieňov a osvetlenia, ale hlavne v odraze v zrkadlách. Odraz všetkých objektov sa dú urobiť aj rasterizáciou, ale je to dosť nákladné. Pre každé zrkadlo musíš vyrenderovať celú scénu zvlášť z jeho pohľadu a vyrenderovanú textúru na neho prilepiť. Takže keď sa to už niekde robí, tak s malým rozlíšením alebo tak, že tam nie sú všetky objekty. Ale to neznamená, že rasterizáciou nedosiahneš tak detailný odraz okolitého sveta v zrkadle, ako to môže z uvedeného zdroja vyplývať.

Ve zkratce (protože už mě to celkem rychle přestává bavit): CUDA je API čistě pro GPGPU výpočty a s DirectX nijak nesouvisí (narozdíl od DirectCompute), GraphicsCommandList se objevil poprvé až v DX12 (je úplně jedno, že to CUDA uměla už dřív, je to úplně odlišné API)
Kdo má vůbec tu drzost porovnávat typické GPGPU úlohy s renderováním herní scény??? Bavíme se tu o řádu minut až hodin versus (typicky méně než) 16 milisekund. Když máš matici 1000000x1000000 a děláš nad ní nějakou operaci, tak si ji pochopitelně nabufferovat můžeš a pak ji vesele půl hodiny tlačit přes GPU. Co chceš asi bufferovat, když máš na výpočet v rámci snímku pár milisekund? To jsou dva úplně neporovnatelné koncepty. Dělal jsi vůbec někdy něco v DX nebo OGL nebo vůbec cokoliv co využívalo koncept asynchronních operací? Jestli ne, tak se mi tu nesnaž vnucovat nějaké irelevantní prezentace o CUDA API.

Jedna věc je citovat zdroje, druhá věc je vůbec rozumět používaným pojmům.

Nebyl jsem to já, kdo zcetstně vytáhl CUDA API a buffering (ať to v tom kontextu mělo znamenat cokoliv). Pokud to měl být příklad toho, že architektura Nvidie to umí už od Fermi, tak akorát ke zbytečnému zmatení, protože s tím obsahem předposledního komentáře nemám problém. Ač z hlavy nevím, od jaké verze CGN umí async compute, už tu s námi taky pěkných pár let je a Jestli toho využívali před DX12 bych taky jen spekuloval. Zpátky k ověřitelným faktům:
Já se celou dobu snažím akorát vyjádřit (a je to tuším i v tom reddit postu co jsi poslal), že pokud ACE v GCN umí vyrobit asynchroních 8 tasků s max queue depth 8, + bez velké penalizace za context switching, je to obecně daleko pružnější koncept než 1 fronta s hloubkou 32. O nic víc mi tu celou dobu nešlo. Možná je to pro účely her zbytečně předimenzované, možná ne. To asi ukáže až čas. (spekulativní vsuvka: myslím si že paralelizace front u CGN by měla být logicky ku prospěchu věci)
Navíc, do Pascalu byl scheduling asynchroních operací statický, což vedlo na zbytečné zdržení při synchronizaci -> snížení efektivity, což opět není nic co bych si vycucal z prstu, ale bylo to v tom whitepaperu GTX1080, je to krásně vidět v tom grafu souběžné Graphics a Compute operace.

Určite to bude záležať aj od prostredia, ale hlavne aj od parametrov takého renderovania. Napr. koľko lúčov sa použije, aká bude hĺbka rekurzie (teda koľkokrát dovolíme lúču sa maximálne odraziť, kým vypočítame konečnú farbu na povrchu objektu) a pod. Zo začiatku to ani nebude možno nejak citeľne viditeľný rozdiel. Stále sme asi ďaleko od fotorealizmu. Kvalita by sa ale mala zlepšovať s pribúdajúcim výkonom. Inak ja v tomto tiež nie som špecialista. Mali sme raytracing na škole, ale osobne som ho nikdy neprogramoval. Takže sa môžem v odhadoch a predpokladoch mýliť, ale snažím sa udržať si v tomto nadhľad.

Jinak dobry postreh Marku, ohledne te rasterizace. V tom nemeckem textu k obrazku zaznelo neco podobneho. A sice, ze si nejsou jisti, jestli byla 'rasterizace' vyuzita naplno, aby mohlo byt dosazeno lepsiho "woh" efektu pro raytr. :)