रे ट्रेसिंग क्या है?
कंप्यूटर ग्राफिक्स के पहलू में, रे ट्रेसिंग एक रेंडरिंग तकनीक है जो एक प्रकाश की भौतिक विशेषताओं का अनुकरण करती है जो गेम में यथार्थवादी प्रकाश, छाया और प्रभाव लाती है। यह नकल करता है कि कैसे प्रकाश की किरण एक निर्धारित बिंदु से वस्तुओं को उछालती है, प्रत्येक सतह से प्रकाश के प्रतिबिंब को दर्शाती है। पूरी प्रक्रिया, बदले में, छवि गुणवत्ता को बढ़ाती है जिससे दर्शकों को एक अधिक immersive अनुभव मिलता है। तकनीक का लंबे समय से 3D फिल्मों में उपयोग किया गया है और अंततः उच्च-स्तरीय कंप्यूटर गेम में सिनेमाई-गुणवत्ता वाले दृश्य प्रभाव प्रदान करने के लिए अपना रास्ता खोज लिया। रे ट्रेसिंग गेमिंग की दुनिया में एक गेम-चेंजर रहा है और रैस्टराइजेशन की तुलना में एक पसंदीदा रेंडरिंग तकनीक है, जिसमें वस्तुओं के सही रंगों को प्रस्तुत करने की सीमाएँ हैं।
एनवीडिया जीपीयू में रे ट्रेसिंग
ग्राफिक्स कार्ड के एक अग्रणी निर्माता के रूप में, एनवीडिया हमेशा अपने उत्पादों की दृश्य गुणवत्ता को बेहतर बनाने के लिए नए तरीकों के साथ प्रयोग करने में साहसिक रहा है। 2018 के सितंबर से शुरू होकर, एनवीडिया रे ट्रेसिंग सुविधाओं के साथ ग्राफिक्स कार्ड जारी कर रहा है। एनवीडिया का ट्यूरिंग आर्किटेक्चर रियल-टाइम रे ट्रेसिंग प्रोसेसिंग के लिए समर्पित हार्डवेयर या आरटी कोर के साथ पहला जीपीयू डिजाइन है।
आरटी कोर क्या हैं?
रे ट्रेसिंग आमतौर पर गैर-वास्तविक समय के अनुप्रयोगों के लिए आरक्षित है क्योंकि रे ट्रेसिंग ऑपरेशन को संसाधित करने में लगने वाला कंप्यूटिंग समय अन्य दृश्य प्रभावों की तुलना में बहुत लंबा है। एनवीडिया ने वास्तविक समय में रे ट्रेसिंग की गणना के एकमात्र उद्देश्य के साथ अपने वास्तुशिल्प डिजाइनों में हार्डवेयर को एकीकृत करके एक सफलता हासिल की। आरटी कोर के नाम से जाना जाने वाला यह जोड़ा हार्डवेयर, एनवीडिया के ट्यूरिंग-आधारित आरटीएक्स ग्राफिक्स कार्ड में उद्घाटन किया गया है। यह हार्डवेयर-स्तर में रे ट्रेसिंग समर्थन के साथ दुनिया का पहला उपभोक्ता ग्राफिक्स कार्ड भी था
आरटी-कोर पिक्सल के रंगों की गणना करता है क्योंकि प्रकाश की किरण एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक जाती है। प्रकाश स्रोतों की भीड़ होने पर प्रक्रिया अधिक जटिल हो जाती है। इसके अलावा, किरण अनुरेखण में शामिल कई प्रक्रियाएं जैसे कि रे कास्टिंग, पाथ ट्रेसिंग, बीवीएच (बाउंडिंग वॉल्यूम पदानुक्रम) और डीनोइज़िंग फ़िल्टरिंग इसे एक कम्प्यूटेशनल रूप से गहन तकनीक बनाती हैं। बीवीएच रे-ट्रेसिंग गणना का सबसे अधिक समय लेने वाला हिस्सा है, और आरटी-कोर रीयल-टाइम रे ट्रेसिंग के लिए बीवीएच ट्रैवर्सल को तेज करता है। आरटी-कोर के अलावा, एनवीडिया जीपीयू में हार्डवेयर का एक और सेट है जो रीयल-टाइम रे ट्रेसिंग प्रदान करने में भूमिका निभाता है। कृत्रिम बुद्धिमत्ता त्वरण के लिए डिज़ाइन किया गया Tensor Cores, वास्तविक समय में डीनोइज़िंग और रे कास्टिंग को गति देने में भी सहायता करता है।
एनवीडिया ग्राफिक्स कार्ड w/रे ट्रेसिंग सपोर्ट
आरटी कोर के साथ एनवीडिया कार्ड विश्व प्रसिद्ध ग्राफिक्स कार्ड निर्माता के लिए एक बड़ी छलांग है। हालाँकि, यह हार्डवेयर-आधारित है, और ग्राफिक कार्ड के पूर्व रिलीज़ में ऐसी सुविधाएँ नहीं होती हैं। क्योंकि रे ट्रेसिंग उपभोक्ताओं के लिए एक बड़ी अपील है, एनवीडिया ने पुराने ग्राफिक्स कार्ड के लिए भी सुविधा उपलब्ध कराई है। चूंकि पुराने आर्किटेक्चर अपने डिजाइनों में आरटी कोर शामिल नहीं करते हैं, एनवीडिया ने गेम-रेडी ड्राइवरों के माध्यम से रे ट्रेसिंग रेंडरिंग को संभव बनाया है।
हार्डवेयर-स्तर रे ट्रेसिंग के साथ एनवीडिया ग्राफिक्स कार्ड
आरटी-कोर की पहली पीढ़ी को एनवीडिया की आरटीएक्स 20 श्रृंखला में दिखाया गया था। आरटीएक्स 2080 आरटीएक्स 20 श्रृंखला में पहला था जिसने ट्यूरिंग की वास्तुकला को प्रदर्शित किया। इसके बाद RTX 2080 Ti, RTX 2070 और RTX 2060 थे। Titan RTX भी लाइन-अप में है।
सितंबर 2020 में, एनवीडिया ने ट्यूरिंग के उत्तराधिकारी, एम्पीयर को पेश किया, जिसमें आरटी-कोर की दूसरी पीढ़ी है। एम्पीयर ने आरटी-कोर और टेन्सर कोर दरों में भारी उन्नयन किया, जिससे आरटी-कोर दर 58 आरटी-टीएफएलओपीएस तक बढ़ गई, जो ट्यूरिंग की तुलना में 1.7 गुना अधिक है, जो बहुत तेज रे ट्रेसिंग रेंडरिंग प्रदान करता है और छवि गुणवत्ता को बढ़ाता है। इसी तरह, एम्पीयर में 238 टेंसर-टीएफएलओपीएस के साथ ट्यूरिंग की टेंसर कोर दर से दोगुने से अधिक है। एम्पीयर आरटीएक्स की दूसरी पीढ़ी के जीपीयू के मूल में है; आरटीएक्स 30 श्रृंखला में टाइटन-क्लास आरटीएक्स 3090, आरटीएक्स 3080, आरटीएक्स 3070 और हाल ही में जारी आरटीएक्स 3060 शामिल हैं।
सॉफ्टवेयर-स्तर रे ट्रेसिंग के साथ एनवीडिया ग्राफिक्स कार्ड
एनवीडिया ने बिना किसी समर्पित आरटी कोर के चयनित ग्राफिक्स कार्ड में रे ट्रेसिंग को सक्षम करके एक और सफलता हासिल की। पुराने मॉडल का उपयोग करने वाले गेमर्स के लिए यह अच्छी खबर है, जो अभी तक ग्राफिक्स कार्ड को अपग्रेड करने पर विचार नहीं कर रहे हैं, लेकिन रे-ट्रेसिंग तकनीक के दृश्य लाभों का अनुभव करना चाहते हैं। GeForce GTX 1060 6GB और उच्चतर ग्राफिक्स कार्ड अब DirectX Raytracing (DXR) के माध्यम से रे ट्रेसिंग क्षमताओं का आनंद ले सकते हैं। नीचे एनवीडिया कार्डों की सूची दी गई है जो डीएक्सआर के माध्यम से रे ट्रेसिंग-सक्षम हैं:
- GeForce GTX 1660 Ti
- GeForce GTX 1660
- एनवीडिया टाइटन एक्सपी (2017)
- एनवीडिया टाइटन एक्स (2016)
- GeForce GTX 1080 Ti
- GeForce GTX 1080
- GeForce GTX 1070 Ti
- GeForce GTX 1070
- GeForce GTX 1060 6GB
रे ट्रेसिंग के लिए समर्पित हार्डवेयर की कमी के कारण, GTX कार्ड केवल मूल रे-ट्रेसिंग प्रभाव प्रदान कर सकते हैं। शेडर कोर रे-ट्रेसिंग गणनाओं को संभालता है, और शेडर कोर के लिए यह अतिरिक्त कार्यभार GPU के प्रदर्शन को प्रभावित करेगा। फिर भी, रे-ट्रेसिंग क्षमताओं के साथ, गेमर्स अधिक आकर्षक दृश्य अनुभव का अनुभव कर सकते हैं।
एनवीडिया में रे ट्रेसिंग का भविष्य
ट्यूरिंग की प्रसंस्करण दरों को दोगुना करने के बाद एम्पीयर का प्रदर्शन पहले से ही संतोषजनक से अधिक है। हालाँकि, भले ही यह अभी भी ओवन से ताज़ा है, इसके उत्तराधिकारी, लवलेस के बारे में पहले से ही अफवाहें हैं। हम इस नए GPU आर्किटेक्चर में रे-ट्रेसिंग गणना में नए विकास की उम्मीद कर सकते हैं। इसी तरह, आरटीएक्स ग्राफिक्स कार्ड की एक नई पीढ़ी पर पहले से ही काम चल रहा है। रे ट्रेसिंग का भविष्य उज्ज्वल दिखता है क्योंकि एनवीडिया जीपीयू आर्किटेक्चर विकसित करना जारी रखता है जो बेहतर गेमिंग अनुभव के लिए उपभोक्ता की भूख को संतुष्ट करेगा।