NVIDIA公布光线追踪算法ReSTR，实现数百万即时动态光源与阴影

受到新冠疫情影响，今年各大展会与技术活动也纷纷改以线上方式实行，同样针对电脑视觉影像的SIGGRAPH 也不例外； NVIDIA 研究人员也在此时机发表与Dartmouth College 的Visual Computing Lab 合作的结果，发表一篇介绍全新的即时光线追踪演算法ReSTR 的论文，这项技术能够以消费级的RTX 2080Ti 的性能实现数百万个即时的动态光源与阴影效果，不过由于场景资讯量庞大，需要较高的VRAM ，最终使用Titan RTX 进行展演。

如同基于深度学习的AI 技术一样，光线追踪技术也同样不是什么崭新的概念与技术，只是过往也同样受限硬体性能，以往光线追踪仅能透过超高性能的电脑预先演算后构成影片，若要达到即时的光线追踪也仅能进行相当简单的少量光线效果，不过随着NVIDIA 近期将光线追踪的硬体加速核心RT Core 整合到GPU 内，现在消费级的PC 也能进行即时光线追踪，也使得电影产业的特效处理能加速、游戏能够呈现更进一步的光影效果。

ReSTIR 是透过针对同一组光样本进行重新取样，并使用空间与时间相邻画素资讯作为进行追踪的光线的参考资讯，在概念应用了现在的影像去噪与反锯齿，不过透过降噪直接过滤像素色彩的同时，以过滤概率协助引导光线减少产生的噪点，藉由在进行光线追踪处理时预先处理降噪与滤波，使光线处理能力提升。

ReSTIR 能够在每个像速进行最多8 道光线的即时追踪，可在50ms 内处理高达340 万个动态光与自发光多边形的光线，相较现行即时光线追踪技术提升6 到60 倍的效率，如果为了减低画面噪声而启动降噪处理，仍有高出35 到65 倍的光线追踪性能。不过ReSTIR 目前在商用化前仍有技术上的限制，但他们也仍持续针对ReSTIR 进行持续开发。

虽然目前ReSTIR 需要使用旗舰级平台才能达到如此复杂的光线处理，不过预计今年9 月将会发表新一代的GeForce RTX 30 ，届时可预期光线追踪性能还会持续提升，也进一步加速即时光线追踪技术能够呈现的效果。