Nvidia GeForce RTX 2080 & RTX 2080 Ti review: nieuwe generatie gebenchmarkt

Alles over de Turing-architectuur inclusief prestaties

Door


Wat is raytracing?

Hoewel raytracing in detail een complexe technologie is, is het niet erg moeilijk om te begrijpen hoe het werkt. De basis van het algoritme werd al eind jaren 70 bedacht!

raytracing is het best te vergelijken met de manier waarop beelden naar onze ogen worden getransporteerd, alleen dan exact andersom. Het zien van objecten in de echte wereld heeft alles te maken met licht dat ontstaat bij een bron (bijvoorbeeld de zon of een lamp) en al dan niet via een omweg in onze ogen terecht komt. In feite stuurt een lichtbron naar alle richtingen lichtstralen, die natuurkundig het best te omschrijven zijn als een straal van zogenaamde fotonen. Zodra zo'n lichtstraal op een object botst, kan er een aantal zaken gebeuren. Een gedeelte van licht wordt geabsorbeerd, een deel wordt weerkaatst (reflections in jargon) en bij (semi-)transparante objecten kan een gedeelte van het licht al dan niet via een gewijzigde hoek binnen het object zijn weg vervolgen (refractions in jargon). Via één of meerdere van die reflecties komen de lichtstralen in onze ogen terecht en zo zien wij objecten. Kort samengevat nemen we niet zozeer een object zelf waar, maar het licht dat het weerkaatst.

Licht bestaat verder uit vele frequenties; licht dat alle zichtbare frequenties bevat zien wij als wit. Sommige materialen reflecteren slechts een beperkt deel van de frequenties; deze beperkte reflectie zorgt ervoor dat we kleuren kunnen onderscheiden: een object dat wij als ‘rood' ervaren reflecteert alleen de lichtfrequenties die binnen het spectrum van de kleur rood vallen.


De werking van raytracing uitgebeeld. (Bron: Wikipedia)

Andersom

Het berekenen van 3D beelden op de PC via de raytracingtechniek werkt zoals gezegd op een vergelijkbare manier, alleen dan exact andersom. Het heeft immers geen nut om alle ontelbare lichtstralen die vanuit een lichtbron ontstaan door te rekenen, het merendeel zal immers nooit in je gezichtsveld terecht komen. Daarom begint raytracing bij de positie waar volgens de maker van de afbeelding het oog van de kijker zich bevindt. Vanaf dit standpunt wordt er als het ware door elke pixel van het scherm een lichtstraal (ray) gestuurd, die verder gevolgd wordt (tracing). Die straal zal in de virtuele 3D wereld, die zich achter het scherm bevindt, botsen tegen een object. Door de eigenschappen van het materiaal in de berekening mee te nemen, weet de raytracingsoftware welk gedeelte van de lichtstraal gereflecteerd, geabsorbeerd en/of gerefracteerd moet worden.

Vanuit elk punt waar één van de virtuele stralen botst met een 3D object wordt een reflectiestraal in de richting van alle aanwezige lichtbronnen berekend. Mocht er ergens op die zogenaamde shadow ray een ander object staan, dan is bepaald dat die betreffende lichtbron geen rechtstreekse invloed heeft en dat het object dus in schaduw staat. Naast deze shadow ray wordt er (indien de materiaaleigenschappen van het object dat voorschrijven) vanuit het betreffende punt onder de juiste hoek een reflectie-ray doorgerekend. Indien een object (semi-)transparant is, wordt er ook een nieuwe ray met de juiste brekingshoek binnen het object zelf verder doorgerekend. Nadat alle stralen op de juiste manier recursief zijn doorgerekend, kan de kleur van de betreffende pixel worden bepaald.

Ook wanneer er andersom gewerkt wordt, blijft dit proces uitermate complex. Het begint weliswaar met één ray per pixel van het scherm, maar zodra een object bereikt wordt, moet op zijn minst voor iedere lichtbron in de scène een extra ray berekend worden. Zodra objecten ook maar een kleine beetje reflectief zijn, wordt het al snel exponentieel meer. Daar komt bij dat lichtbronnen in 3D-scènes niet per se één punt zijn, maar ook een grote vlak kunnen beslaan. Het aantal door te rekenen rays voor één scene gaat zo al snel richting de miljoenen, miljarden of nog meer. Geen wonder dat het via raytracing berekenen van beelden in professionele 3D-rendering software in de regel minuten per frame kost - en als je Pixar-kwaliteit wil, nog veel meer. Nvidia belooft nu met de GeForce RTX kaarten voor het eerst real-time raytracing, oftewel snel genoeg om gebruikt te worden in games. Hoe zit dat?


Zó mooi en realistisch kunnen beelden dankzij raytracing zijn: dit is geen foto, maar een 3D-model! (bron)


Vergelijken

In deze review besproken drie producten

  Product Laagste prijs

Nvidia GeForce RTX 2070 8GB

TU106, 2304 cores, 1410 MHz, 8192 MB, 256 bit, DirectX 12 fl 12_1, PCI-Express 3.0 x16

Specificaties Testresultaten Reviews

Nvidia GeForce RTX 2080 8GB

TU104, 2944 cores, 1515 MHz, 8192 MB, 256 bit, DirectX 12 fl 12_1, PCI-Express 3.0 x16

Specificaties Testresultaten Reviews

Nvidia GeForce RTX 2080 Ti 11GB

TU102, 4352 cores, 1350 MHz, 11264 MB, 352 bit, DirectX 12 fl 12_1, PCI-Express 3.0 x16

Specificaties Testresultaten Reviews

Dossier

Lees ook deze 3d-chip artikelen op Hardware.Info

Vond je deze review nuttig?

Lees dan voortaan onze uitgebreidste reviews als eerste én steun deze site, met een abonnement op Hardware.Info Magazine - nu ook alleen digitaal beschikbaar!

Hardware.Info maakt gebruik van cookies.
*