英伟达分享可变速率着色VRS技术细节,及对VR的重要性

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科技快报

(映维网 2019年11月27日)英伟达在2018年通过图灵架构带来了可变时延着色(Variable Rate Shading;VRS)。英伟达表示:“你这俩易于实现的全新渲染技术可支持开发者改变为图像投入的补救开销,并专注于提高重要区域的质量。可能虚拟现实须要高性能和高质量的图像,不多VRS非常适合VR体验,尤其是与眼动追踪结合使用的刚刚。”科技快报

在这篇博文中,英伟达解释了VRS的技术细节,并用Autodesk VRED的beta版原来说明它怎么才能 才能 提升VR体验。下面是映维网的具体埋点:科技快报

你这俩视频最好是全屏播放,并选着最高的质量。可能低分辨率有时难以说明VRS的优势。科技快报

1. 哪几个是可变时延着色?科技快报

VRS主不多我在渲染三角形时将光栅化频率与着色频率解耦。渲染三角形时的默认时延是每个栅格化像素着色原来样本。科技快报

利用VRS,让人改变着色率。例如,每六个像素仅着色原来样本,可能甚至每十六个像素仅着色原来样本。这都须要显著降低渲染复杂化度,并加快渲染时延。这都须要提高渲染性能,并支持应用应用系统进程调快地执行VR渲染。着色率的降低一般伴随着质量的降低,但取决于图像区域或所渲染的材质,你这俩质量降低的影响几乎都须要忽略不计。科技快报

着色时延都须要与屏幕空间相关。用户正在注视的区域将获得全部的着色时延,其外围区域则提供较低的着色时延。你这俩模式称为注视点渲。具体来说,VRS都须要在场景的全部区域中应用更多着色性能,并在具有较少可感知细节的场景中限制计算。科技快报

2. VRS对质量的影响科技快报

为了选着VRS在Autodesk VRED中的效果,英伟达与PNY和Autodesk在今年的SIGGRAPH大会展示了原来交互式演示。测试场景是用两枚NVIDIA Quadro RTX 300000显卡和VR SLI功能进行运行。在演示中,VRS不仅用于注视点渲染,或者通过根据材质设置着色率来展示内容自适应着色的效果。以下截图来自Autodesk VRED中的演示:科技快报

英伟达首先举例说明不同的VRS着色率是怎么才能 才能 影响不同种类材质的渲染质量。当以较低的着色率渲染时,具有高细节或高频率的材质会明显看出质量下降。为了保证可读性,富含文本的材质不应降低着色率,如截图中的仪表板。科技快报

当以不同的VRS级别渲染时,许多材质在质量方面会显示出更细微的变化。例如,下面截图中的方向盘皮革上富含微妙的针织形态学 。可能采用低着色率,它就会丢失。但与仪表板示例相比,你在应用应用系统进程中太难感知你这俩影响。科技快报

当以较低的着色率进行渲染时,许多材质,尤其是低细节材质几乎不必趋于稳定变化。光滑的汽车内皮下组织不多我原来例子。科技快报

如你所见,这样 单一的着色率适合所述场景。尽管仪表板的文本须要较高的阴影率,但光滑的皮下组织都须要以较低的着色率渲染,从而显著提高性能。科技快报

为了优化着色率,VRS提供了指定每个图像区域,甚至是指定每个材质的阴影率的控件。英伟达将你这俩技术称为“内容自适应着色(Content Adaptive Shading)”。它提供了有一种渲染次责材质的机制,从而不必 产生高质量和高性能VR体验所需的质量。科技快报

与仅对每个像素着色原来样本相比,内容自适应着色甚至都须要以更高质量渲染材质,并执行选着性超级采样。演示内容中的碳纤维材料不多我原来例子,而一系列的应用系统进程性材质都属于你这俩类别。科技快报

对于非VR体验,你这俩内容自适应着色的变体同样非常有趣。可能场景中的少数材质在抗锯齿值设置较低的情形下容易闪烁,让人选着性地以高质量渲染所述材料,从而改善渲染的整体质量。另外,可能都在 以相同的高质量渲染整个场景,这不必对性能造成不多的影响。科技快报

3. Autodesk VRED演示科技快报

3.1 VRS质量级别科技快报

Autodesk VRED VRS演示内容分原来阶段显示了VRS设置对不同材质的影响VRS Quality Levels VRS质量级别科技快报

第一阶段都须要切换应用于整个屏幕的多个VRS质量级别。用户都须要看多,在较高的VRS质量设置下,引擎盖上的材质效果更好。科技快报

即使每像素是原来样本或六个样本,所述材质在特定区域依然会出显轻微的摩尔纹效果。科技快报

用每像素六个样本渲染场景可获得最佳质量,并消除渲染中的摩尔纹。科技快报

在用于演示的系统中,英伟达选着了VR SLI功能和两枚NVIDIA Quadro RTX 300000 GPU渲染场景。所有VRS模式的性能均为每秒90帧,每个像素最多都须要采样六个样本。将VRS质量提高到每像素六个样本会原因分析分析 帧时延下降到每秒66帧。可能你这俩设置适用于整个屏幕,不多提高质量将须要非常高的成本。科技快报

3.2 注视点渲染科技快报

第二阶段是注视点渲染的效果。当在整个屏幕为每个像素采样六个样本时,渲染性能会下降并减损VR体验。科技快报

注视点渲染利用眼动追踪技术来选着用户的注视点。或者,系统以更高质量的采样率渲染用户正在注视的显示器区域,从而在所述区域产生更高的图像质量;外围区域则选着较低的采样率。这都须要带来高性能,高质量的VR体验。科技快报

对于里面的视图,在整个屏幕采用每像素八样本会原因分析分析 帧时延降低至每秒28帧,这严重不足以提供合格的VR体验。启用注视点渲染几乎将性能提高一倍。每秒53帧的VR体验明显更好。科技快报

3.3 内容自适应渲染科技快报

第三阶段是名为内容自适应渲染(Content Adaptive Rendering)。利用注视点渲染,特定材质会在外围闪烁,可能它们对VRS质量变化有着强烈的反应。科技快报

不多,都须要以高质量渲染所述材质,并覆盖注视点渲染指定的任何质量设置。与标准的非VRS渲染相比,这可能会稍微降低性能,但依然都须要带来更高的性能和质量。科技快报

对于上图,外围的VRS质量较低,让人看多汽车引擎盖明显闪烁。可能仅适用注视点渲染,性能为每秒78帧。单卡帧时延,这是合格的VR体验,但外围视场的闪烁会分散用户的注意力。启用内容自适应渲染会将帧时延降低到每秒76帧。你这俩下降暂且明显,或者内容自适应渲染可消除汽车引擎盖上的闪烁,从而大大改善了VR体验。科技快报