کیت NVIDIA RTX نشان می دهد که چگونه رندر عصبی جهش بصری بعدی را در بازی تقویت می کند

در کنار پردازنده‌های گرافیکی جدید سری GeForce RTX 50، CES 2025 همچنین اولین کیت NVIDIA RTX را نشان داد، مجموعه جدیدی از فناوری‌های رندر عصبی که قول می‌دهد توسعه‌دهندگان بازی را برای ارائه جهش بصری بعدی در گرافیک توانمند کند. مجموعه کیت NVIDIA RTX کاربردهای گسترده‌ای دارد، از تسریع ردیابی پرتو با هوش مصنوعی گرفته تا به تصویر کشیدن انسان‌های دیجیتالی بسیار واقعی‌تر تا رندر صحنه‌هایی که دارای مقادیر عظیمی از هندسه هستند.

بیایید با آنچه مسلماً بزرگترین نوآوری خواهد بود شروع کنیم. با معماری Blackwell، NVIDIA به اصطلاح RTX Neural Shaders را معرفی می کند. اینها شبکه های عصبی کوچکی هستند که قرار است به سایه بان های قابل برنامه ریزی برای اثرات مفید مختلف تزریق شوند. با SDK RTX Neural Shaders آینده، توسعه‌دهندگان بازی می‌توانند داده‌های بازی و کد سایه‌زن خود را روی رایانه شخصی RTX AI با هسته‌های Tensor NVIDIA آموزش دهند. در مرحله آموزش، داده‌های بازی عصبی با خروجی داده‌های سنتی مقایسه می‌شوند و در چرخه‌های متعدد پالایش می‌شوند.

در حال حاضر سه برنامه اصلی برای RTX Neural Shaders وجود دارد که ما همه آنها را داریم قبلاً از مقالات تحقیقاتی NVIDIA پوشش داده شده بود: RTX Neural Texture Compression، RTX Neural Materials، و RTX Neural Radiance Cache. فشرده‌سازی بافت عصبی RTX برای فشرده‌سازی آسان هزاران بافت در کمتر از یک دقیقه بسیار ارزشمند است، در حالی که در مقایسه با بافت‌های فشرده‌شده با بلوک‌های سنتی، تا ۷ برابر بیشتر VRAM صرفه‌جویی می‌کند، بدون اینکه ظاهراً هیچ نقطه ضعفی برای کیفیت وجود نداشته باشد. در نسخه‌ی نمایشی فناوری جدید، بافت‌های RTX NTC تنها ۸۰ مگابایت را اشغال می‌کنند، در حالی که بافت‌های فشرده‌شده معمولی به ۵۲۰ مگابایت VRAM نیاز دارند.

RTX Neural Materials از هوش مصنوعی برای فشرده‌سازی کدهای سایه‌زن پیچیده که معمولاً برای مواد آفلاین محفوظ است، استفاده می‌کند و تا پنج برابر پردازش مواد را سریع‌تر ارائه می‌کند و امکان در دسترس بودن دارایی‌های با کیفیت بالاتر در بازی‌ها را فراهم می‌کند.

در نهایت، هوش مصنوعی در RTX Neural Radiance Cache استفاده می‌شود تا تعداد بی‌نهایت پرش را پس از یک تا دو پرش اولیه استنتاج کند، بنابراین نورپردازی و عملکرد غیرمستقیم چند جهشی را بهبود می‌بخشد. NRC قبلاً برای مدتی به عنوان بخشی از RTX GI SDK در دسترس بوده است و به زودی به RTX Remix و Portal با RTX معرفی خواهد شد.

RTX Neural Shaders و RTX Neural Texture SDK در اواخر این ماه به کیت NVIDIA RTX اضافه خواهند شد. مایکروسافت همچنین امروز اعلام کرد که DirectX به زودی پشتیبانی از Cooperative Vectors را اضافه خواهد کرد و عملکرد سریعی را برای GPU های GeForce RTX در هنگام استفاده از RTX Neural Shaders ارائه می دهد. برایان لنگلی، مدیر برنامه گروه شریک سیلیکون، رسانه و گرافیک در مایکروسافت، اظهار داشت:

مایکروسافت مشتاق است با NVIDIA همکاری کند تا نسل بعدی برنامه نویسی گرافیکی را با ارائه پشتیبانی گسترده در صنعت از فناوری سایه زنی عصبی تسریع کند. DirectX به زودی از Cooperative Vectors پشتیبانی می کند که قدرت Tensor Cores را روی سخت افزار NVIDIA GeForce RTX باز می کند و توسعه دهندگان بازی را قادر می سازد تا به طور کامل سایه زن های عصبی را در ویندوز تسریع کنند.

کیت NVIDIA RTX همچنین شامل RTX Mega Geometry است که در Remedy’s Alan Wake 2 با به‌روزرسانی رایگان اواخر امسال عرضه خواهد شد. ویدئوی نمایشی CES 2025 پیش نمایشی از این فناوری را ارائه کرد که هدف آن بهبود بار ردیابی پرتو در صحنه هایی با هندسه بسیار زیاد است، مانند بازی هایی که توسط Unreal Engine 5 Nanite طراحی شده اند. به گفته انویدیا، RTX Mega Geometry ساخت BVH را تسریع می‌کند و امکان ردیابی اشعه‌ای تا صد برابر بیشتر از استاندارد فعلی را فراهم می‌کند. در اواخر این ماه در کیت RTX و به زودی از طریق شعبه NVIDIA RTX Unreal Engine در دسترس خواهد بود.

RTX Neural Faces ابزاری در کیت NVIDIA RTX است که یک چهره شطرنجی معمولی با داده های حالت سه بعدی را به عنوان ورودی می گیرد و از طریق یک مدل هوش مصنوعی نسل واقعی چهره طبیعی تری را استنباط می کند. چهره تولید شده از هزاران تصویر آفلاین تولید شده از آن چهره در هر زاویه، تحت شرایط مختلف نور، احساسات و انسداد آموزش دیده است. خط لوله آموزشی می تواند از عکس های واقعی یا تصاویر تولید شده توسط هوش مصنوعی استفاده کند. سپس مدل آموزش دیده با استفاده از NVIDIA TensorRT برای استنتاج چهره در زمان واقعی بهینه می شود.

این با RTX Character Rendering SDK برای مو و پوست جفت شده است. NVIDIA با پردازنده‌های گرافیکی جدید سری GeForce RTX 50، Spheres Linear-Swept Spheres (LSS) را اضافه کرد، یک GPU شتاب‌دهنده اولیه که میزان هندسه مورد نیاز برای نمایش رشته‌های مو را کاهش می‌دهد. LSS از کره ها به جای مثلث استفاده می کند تا شکل مو را با دقت بیشتری مطابقت دهد. LSS باعث می شود موهای ردیابی شده با اشعه با عملکرد بهتر و حافظه کمتری رندر شوند. الگوریتم‌های RTX Skin and Hair با استفاده از RTX Character Rendering SDK، که در اواخر این ماه در دسترس خواهد بود، درست مانند کیت NVIDIA RTX. الگوریتم Hair در Indiana Jones and the Great Circle با به‌روزرسانی رایگان به‌زودی معرفی خواهد شد. الگوریتم Skin از طریق RTX Remix نیز در دسترس خواهد بود.

آخرین اما نه کم اهمیت، انویدیا همچنین قول به روز رسانی بزرگی برای فناوری Audio2Face خود داده است. حقیقت را بگوییم، ما از اجرای آن در بازی GSC Game World’s STALKER 2 خیلی تحت تأثیر قرار نگرفتیم. هوش مصنوعی کار خوبی در ارائه انیمیشن های صورت مناسب بر اساس ورودی های صوتی انجام نداد. با این حال، ویدیوی دمو کوتاه جدید بسیار گویاتر به نظر می رسد. به گفته انویدیا، معماری جدید Audio2Face مبتنی بر انتشار بلادرنگ برای ارائه همگام سازی لب های دقیق تر و دقیق تر، احساسات واضح و پاسخ های غیرکلامی طبیعی پیاده سازی شده است.