GeForce RTX di NVIDIA offre nuove funzionalità e miglioramenti nei render VR

Le nuove schede grafiche RTX di NVIDIA non sono solo un passo avanti nelle prestazioni, ma anche una nuova direzione nell’approccio al render in tempo reale. Basate sull’architettura Turing, le schede RTX sfruttano il ray-tracing in tempo reale e l’intelligenza artificiale e apportano miglioramenti specifici alla VR rispetto alle precedenti GPU della serie 10 basate sull’architettura Pascal.

L’architettura di Turing introduce due nuovi tipi di core (processori progettati per gestire rapidamente compiti specifici) che non si trovano nelle precedenti schede GeForce: RT Core e Tensor Core. Gli RT Core sono progettati per accelerare le operazioni di ray-tracing, calcoli che simulano il modo in cui la luce rimbalza e interagisce con gli oggetti in una scena. I Tensor Core sono progettati per accelerare quelle operazioni di intelligenza artificiale provenienti dalle reti neurali e dal deep learning.

Ciò significa che, in aggiunta al solito render CUDA, le schede RTX hanno anche la capacità di portare i processi di ray-tracing e AI nel mix di rendering, il che può offrire, tra le altre cose, ombre e trasparenze fotorealistiche in tempo reale. Ma al di là della grafica migliorata, cosa offrono le schede RTX alla realtà virtuale? NVIDIA ha recentemente elencato alcuni dei punti salienti.

Render Multi-view per visori dal FOV ultra wide

Negli ultimi anni, il cosiddetto Single Pass Stereo è diventato una parte importante nello scenario dei render stereoscopici per visori VR, dato che ogni occhio ha bisogno di vedere una scena leggermente diversa dall’altra per creare un’accurata visione 3D. Il Single Pass Stereo consente di eseguire il render della geometria della scena per entrambi gli occhi in un unico passaggio, invece di un passaggio per ciascun occhio.

I futuri visori dal FOV ultra ampio come StarVR One solitamente utilizzano display angolati l’uno verso l’altro per ottenere il campo visivo più largo. Renderizzare senza distorsioni un campo visivo così ampio non è un compito banale, specialmente quando il contenuto della vista di ogni occhio è molto diverso dato il FOV e l’angolo di visualizzazione di ciascun display.

Le GPU RTX sono ora in grado di eseguire il render multi-view, che NVIDIA definisce come una versione successiva del Single Pass Stereo. Il render Multi-view determina il numero di possibili proiezioni geometriche ottenibili con un singolo passaggio da due a quattro, consentendo la visualizzazione di campi visivi estremamente ampi in un unico passaggio per visori con display angolati. Tutte e quattro le proiezioni sono ora indipendenti dalla posizione e in grado di spostarsi lungo qualsiasi asse, il che dovrebbe consentire di disporre di layout di visualizzazione ancora più complessi nei prossimi visori.

Variable Rate Shading per il render foveale

Il render foveale – che riduce i dettagli nella zona periferica del campo visivo – è stato discusso per anni, ma l’implementazione pratica si basa molto sulla tecnologia di eye-tracking che non è disponibile in molti visori dell’attuale generazione. Ma quando l’eye-tracking arriverà nella prossima generazione di visori, sarà necessario un metodo efficiente di render foveale.

Le nuove schede RTX supportano una funzionalità chiamata Variable Rate Shading che consente regolazioni dinamiche dell’ombreggiatura in diverse parti della scena. Non è chiaro esattamente il suo funzionamento, ma è il prossimo passo avanti rispetto alla precedente funzione di ombreggiatura multi-res che ha funzionato come un render foveale statico.

Simulazione del suono in tempo reale col Ray-tracing

A quanto pare, il ray-tracing non coinvolge solo la luce. Il ray-tracing può anche essere usato per simulare le complesse interazioni delle onde sonore che rimbalzano nell’ambiente. Come evidenziato da NVIDIA, molte implementazioni audio spaziali per la realtà virtuale offrono un suono posizionale accurato, ma generalmente non tengono conto di come quel suono interagirebbe con la geometria dell’ambiente circostante, il che può avere un impatto importante sull’accuratezza e sull’immersività della scena.

NVIDIA ha rivelato nel 2016 VRWorks Audio, una soluzione che simula il suono in tempo reale sulla GPU. Con gli RT Core nelle nuove schede RTX, le implementazioni di VRWorks Audio sono accelerate fino a 6 volte rispetto alla precedente generazione di GPU. Poiché VRWorks Audio richiede una parte della potenza di elaborazione di una GPU, la nuova capacità di accelerazione potrebbe essere più interessante per gli sviluppatori, a cui rimane più potenza a disposizione per attività grafiche rispetto a prima.

VirtualLink

Poi, naturalmente, c’è VirtualLink, un nuovo standard di settore aperto progettato per soddisfare le esigenze di potenza, visualizzazione e larghezza di banda delle cuffie VR di nuova generazione con un singolo connettore USB. Il connettore VirtualLink offre quattro corsie HBR3 DisplayPort ad alta velocità (che sono “scalabili per esigenze future”), un canale dati USB3.1 per telecamere di bordo e fino a 27 watt di potenza. Si dice che lo standard sia “appositamente costruito per la realtà virtuale”, essendo ottimizzato per la latenza e le esigenze dei visori di prossima generazione.

Tutte le schede Turing supportano tecnicamente VirtualLink (incluse le schede Quadro), sebbene le porte possano variare da una scheda all’altra a seconda del produttore. Tra quelle NVIDIA, la versione “Founder’s Edition” della 2080 Ti, 2080 e 2070 la includono.
Tutte le funzionalità sopra menzionate (eccetto VirtualLink) fanno parte del pacchetto VRWorks di NVIDIA e devono essere implementate in modo specifico dagli sviluppatori o dai creatori di giochi. Il Variable Rate Shading, il render Multi-view e gli SDK audio VRWorks saranno resi disponibili agli sviluppatori tramite un aggiornamento di VRWorks a settembre.

 

[fonte: roadtovr]

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