实现逼真的视觉效果一直是计算机图形领域人士所追求的目标。NVIDIA OptiX 是一款强大且灵活的光线追踪技术框架，能让用户充分挖掘光线追踪的潜力。NVIDIA OptiX 是一款基于CUDA并行编程模型的GPU加速光线追踪API，能够提供实现光线追踪所需的全部工具，助力在NVIDIA图形处理器上高效地定义和执行复杂的光线追踪算法。配合OpenGL或DirectX等图形API，NVIDIA OptiX可帮助用户创建渲染器，实现更快、更具成本效益的产品开发周期。
NVIDIA OptiX 广泛应用于如产品设计、可视化等各种媒体和娱乐垂直领域。设计人员可通过它渲染出高质量的产品图像和动画，提升可视化设计与迭代效率。它可以准确模拟出真实的照明和材质，呈现更加逼真的最终产品。
图 1. 人物建模图像：在Maya和Mudbox中建模和贴图，未使用扫描，使用 Chaos V-Ray进行渲染。
图1是艺术家Ian Spriggs渲染的3D人物。该工作流使用了两块NVIDIA RTX 6000显卡进行NVIDIA RTX 渲染。
NVIDIA OptiX还被应用于高度要求精确逼真的渲染效果的电影和动画行业。它使艺术家能够打造出震撼人心的视觉效果、模拟复杂的照明场景并实现电影级逼真效果。
该版本新增了对着色器执行重排序（SER）的支持。SER是一项性能优化功能，可重新排列光线追踪工作负载执行顺序，以提高线程和内存一致性。它通过对光线进行排序，确保它们在执行时更加连贯，从而最大程度地减少差异。该优化功能有助于减少渲染工作负载执行效果与数据差异。以下是 NVIDIA OptiX 的一些主要优点和功能。
视频1. Chaos Group使用NVIDIA OptiX 改进由GPU驱动的制作渲染
主要优点
NVIDIA OptiX的主要优点有：
- 可编程着色：通过提供可编程流程使用户能够创建高度自定义的着色算法。这项灵活的功能实现了包括全局照明、阴影、反射和折射等高级渲染技术。
- 高性能：利用NVIDIA GPU的强大算力实现光线追踪性能。通过使用硬件加速，NVIDIA OptiX可高效处理包含大量几何对象、纹理和光线的复杂场景。
- 光线追踪加速结构：提供内置加速结构，如边界体积层次结构（BVH）和 KD-Tree等优化光线与物体的交叉计算。这些加速结构可降低光线-物体交叉测试的计算复杂度，进而加快渲染速度。
- 动态场景更新：支持目标、照明或摄像头位置实时变化的交互式应用。
- CUDA集成：构建于CUDA平台之上，可直接访问底层GPU硬件。该集成使用户能够充分利用CUDA的全部功能，包括底层内存管理、并行计算和访问高级GPU功能等。
- 运动模糊：提高性能，尤其是目前NVIDIA OptiX独有的硬件加速运动模糊功能。
- 多级实例化：帮助扩展项目（尤其是在处理大型场景时）。
- NVIDIA OptiX降噪器：支持多种降噪模式，包括HDR、时间、AOV 和升频。
- NVIDIA OptiX基元：提供多种支持的基元类型，如三角形、曲线和球体等。最近还添加了不透明度微贴图（OMM）和位移微贴图 （DMM），提高了场景的灵活性和复杂性。
主要功能和特点
以下是NVIDIA OptiX的一些主要功能和特点：
- 着色器执行重排序（SER）
- 可编程的GPU加速光线追踪流程
- 使用C++的单光线着色器编程模型
- 为当前和未来的NVIDIA GPU架构而进行优化
- 可跨多个GPU透明扩展
- 在处理大型场景时通过NVLink自动合并GPU显存
- 利用NVIDIA Tensor Core实现AI加速渲染
- 利用NVIDIA RT Core实现光线追踪加速
- 免费用于商业用途
- Arm支持
NVIDIA OptiX可加速光线追踪，为您提供创建视觉效果惊艳的图形和模拟功能所需要的强大框架，并凭借可编程着色、高性能以及动态场景更新而成为各行各业（尤其是电影制作行业）的通用工具。通过NVIDIA OptiX，您可以挖掘出光线追踪的全部潜能并提供引人入胜的沉浸式体验。
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进一步了解NVIDIA OptiX或下载并开始使用NVIDIA OptiX。NVIDIA OptiX可在任何应用中免费使用，包括商业和教育应用。目前仅对NVIDIA开发者计划成员开放下载。
