神经渲染是计算机图形的下一个时代。通过将神经网络集成到渲染过程中，我们可以在性能、图像质量和交互性方面实现巨大飞跃，从而将沉浸感提升到新的高度。
NVIDIA RTX Kit 是一套神经渲染技术，可借助 AI 进行光线追踪游戏、渲染具有宏大几何图形的场景，以及使用逼真视觉效果创建游戏角色。
RTX Kit 现已在 /NVIDIA RTX/RTXkit GitHub 存储库中提供，并整合了几个新的和熟悉的 RTX 和 AI 组件。尽管可以单独使用每个组件，但 RTX Kit 提供了一个统一的位置来访问这些基本渲染 SDK。
| 姓名 | 说明 | 状态 |
| RTX 神经着色器 (新增) | 在着色器中训练和部署神经网络，为新一代资产生成解锁新的压缩和近似技术。 | 现已推出 |
| RTX 神经材质 (新增) | 使用 AI 压缩复杂多层材质的着色器代码，使材质处理速度提升高达 5 倍，从而为电影级素材带来实时性能。 | 在 RTX Neural Materials 推出时收到通知 |
| RTX 神经纹理压缩 (new) | 使用 AI 压缩纹理，将 VRAM 提升高达 8 倍，且视觉保真度与运行时的传统块压缩相当。 | 现已推出 |
| RTX 纹理过滤 (新增) | 在着色后对纹理进行随机采样，并过滤难以处理的体积，从而减少伪影并提高图像质量。 | 现已推出 |
| RTX Mega 几何图形 (新增) | 加速基于集群的几何系统 (例如 Nanite) 的 BVH 构建，实现数百万个三角形的实时路径追踪。 | SDK 现已推出 ，在 Unreal Engine 5 (NvRTX) 的 NVIDIA RTX 分支中推出时接收通知 |
| RTX 角色渲染 (新增) | 一套用于创建路径追踪 hair 和 skin 的工具。 | 现已推出 |
| DLSS 4 (新增) | GeForce RTX 50 系列 GPU 已引入 Multi Frame Generation 技术，支持每渲染帧生成多达 3 帧。 | 现已通过 NVIDIA Streamline SDK 和 Unreal Engine 5 插件提供 |
| Reflex 2 (新增) | Reflex 技术可优化图形管线，实现出色的响应速度，从而加快目标捕获速度、缩短反应时间，并提高竞技游戏的瞄准精度。 | Reflex 低延迟现已推出获取 Reflex Frame Warp 可用性通知 |
| RTX 动态照明 | 重要性采样算法库，可对场景中最重要的光线进行采样，并在物理上准确渲染这些光线。提供三种技术的实现：ReSTIR DI、GI 和 PT。 | 现已推出 ReSTIR PT，即将用于虚幻引擎 5 的 SDK 和 NVIDIA RTX 分支（NvRTX） |
| RTX 全局光照 | 用于计算多次反弹间接照明的可扩展解决方案。提供两种技术的实现：Neural Radiance Cache (NRC) 和 Spatially Hashed Radiance Cache (SHARC)。 | 现已推出 (NRC 处于试验阶段) |
| RTX 路径追踪 | 参考解决方案，利用多种 RTX 技术优化实时路径追踪，利用了几种 RTX 技术进行优化。 | 现已推出 |
| NVIDIA Real-Time Denoiser | 降噪器库旨在处理低光线采样率信号。 | 现已推出 |
| NVIDIA 透明度微地图 | 将复杂的几何图形高效映射到三角形并对其不透明度进行编码，以获得更好的光线追踪性能。 | SDK 现已推出 ，即将登陆 NVIDIA RTX 分支的 Unreal Engine 5 (NvRTX) |
| RTX 显存实用程序 | 对加速结构进行压缩和子分配，以减少内存消耗。 | 现已推出 |
| 时空蓝噪 | 实用工具包含一些预生成的蓝色噪声纹理和示例代码，用于生成新的蓝色噪声纹理 | 现已推出 |
| 着色器执行重排序 | 性能优化，释放光线追踪着色器实现更好执行和内存一致性的潜力。 | 适用于 NVIDIA RTX 40 Series 及更高版本的 API 现已推出 |
在本教程中，我们重点介绍目前通过 NVIDIA RTX Kit 提供的新 SDK：
- RTX 神经着色器
- RTX 神经纹理压缩
- RTX 纹理过滤
- RTX Mega 几何图形
- RTX 角色渲染
虽然神经着色应用程序尚未提供 DirectX 支持， 但 Vulkan 支持现已推出。有关 DLSS 集成过程的更多信息，请参阅如何借助 NVIDIA Streamline 将 NVIDIA DLSS 4 集成到您的游戏中。
RTX 神经着色器
NVIDIA RTX 神经网络着色器将小型神经网络引入可编程着色器。此技术框架支持直接在着色器中训练和部署神经网络，使您能够实时压缩游戏数据和着色器代码，以及近似的电影级材质、体积、几何图形等。
以下是入门指南。
检查预备知识： 验证您的系统是否满足以下要求（表 2）。
| GPU 架构 | Driver | CMake | Vulkan | Visual Studio | Windows SDK | Slang |
| Turing 和更新版本 | 572.16 | 3.24.3 | 1.3.295 | 2022 年* | 10.0.22621.0 | v2025.3.3 |
克隆 /NVIDIA-RTX/RTXNS 存储库 ：安装 Git 和 Git-lfs (如果您尚未安装) 并阅读存储库上的信息。
构建示例： 按照存储库中的说明使用 Visual Studio 构建解决方案。
运行示例： SDK 包含三个示例。每个示例都演示了如何将 SDK 用于各种任务：
- 简单推理 ：演示如何使用 SDK 中的一些低级构建块实施推理着色器。
- 简单训练 ：介绍如何训练用于着色器的神经网络
- 着色器训练 ：更复杂的示例，展示如何在 Disney BRDF 着色器上训练 MLP 模型。
创建神经着色器 ：遵循 “How to Write Your First Neural Shader” 教程。使用示例代码和 “Library Usage Start Guide” 作为参考。
除 RTX 神经着色器外，NVIDIA 还通过以下方式提供两种神经着色应用：
- 神经纹理压缩： 使用神经网络实现纹理的压缩和解压缩，并支持转码为其他压缩纹理格式。
- 神经材质 ：使用神经网络压缩材质数据。如需在此 SDK 推出时收到通知，请参阅 NVIDIA RTX Kit Notify Me 表单 。
RTX 神经纹理压缩
RTX Neural Shaders 目前的一个应用是 RTX Neural Texture Compression。此 SDK 使用 AI 更高效地压缩纹理，与传统块压缩相比，可将纹理内存消耗量降低高达 8 倍。
检查预备知识： 验证您的系统是否满足以下要求（表 3）：
| GPU 架构 | Driver | CMake | Vulkan | Windows SDK |
| Turing 和更新版本 | 570% | 3.28 | 1.3 | 10.0.22621.0 |
克隆 /NVIDIA-RTX/RTXNTC 存储库 ：安装 Git 和 Git-lfs (如果您尚未安装) 并阅读存储库上的信息。
构建示例： 按照存储库中的说明使用 Visual Studio 构建解决方案。
运行示例： 包含三个应用程序。这些工具共同展示了 NTC 的工作原理及其使用方式：
- NTC 命令行工具 (ntc-cli)：提供用于压缩和解压缩材质纹理集的工具。
- NTC Explorer： 支持神经纹理压缩的交互式实验，可用作 NTC 文件的查看器。
- NTC 渲染器 ：演示如何使用 Inference on Load 或 Inference on Sample 渲染具有 NTC 材质的 GLTF 模型。
集成 SDK： 要将 NTC 添加到您的应用中，请按照 Integration Guide 进行操作。
验证显存占用率降低情况 ：使用 NVIDIA NSight Systems 检查显存占用率，并将其与传统纹理进行比较。
RTX 纹理过滤
RTX 纹理过滤可提高纹理过滤的质量和效率，尤其是对于 AI 压缩纹理而言。它通过纹理滤镜的随机采样来实现这一点，从而实现着色后的实用高效过滤。RTX 纹理过滤旨在将此技术轻松集成到着色器库中。
检查预备知识： 验证您的系统是否满足以下要求（Table 4）：
| GPU 架构 | Driver | CMake | Visual Studio | Windows SDK |
| 支持 DirectX Raytracing 1.1 API 的 GPU 和更新版本 | 255.85% | 3.24.3 及以上 | 2022 年* | 10.0.20348.0 及以上 |
克隆 /NVIDIA-RTX/RTXTF 存储库 ：安装 Git 和 Git-lfs (如果您尚未安装) 并阅读存储库上的信息。
观察过滤技术的差异： Github 资源库提供了许多过滤器比较示例，可帮助您更好地了解 RTX 纹理过滤相较于其他解决方案的优势。
运行示例应用： 资源库中包含一个可用于可视化 RTX Texture Filtering 效果的应用。
将 RTX 纹理过滤着色库集成到着色器框架中 ： 按照 Integration Guide 中的说明将其添加到您的应用中。
RTX Mega 几何图形
随着硬件功能的增强，实时计算机图形中的几何细节量也在迅速增加。这一增长发生在两个领域：
- 实例数量越多（场景中的对象越多）
- 三角形密度更高（单个物体细节更丰富）
RTX Mega Geometry 可加快 Nanite 等基于集群的系统的边界体积层次结构 (BVH) 构建速度，并智能压缩和缓存多个帧上的三角形集群，从而解决这些挑战。这使得在进行路径追踪时能够流式传输不同级别的细节和极高的三角形密度。
RTX Mega Geometry 现已通过 SDK 提供，并将在 Unreal Engine 5 (NvRTX) 的 NVIDIA RTX 分支中提供。
检查预备知识： 验证您的系统是否满足以下要求 (表 5)：
| GPU 架构 | Driver | CMake | Windows SDK | Visual Studio |
| Turing 和更新版本 | 570% | 3.28 及以上 | 10.0.20348 | 2019 年* |
克隆/NVIDIA-RTX/RTXMG 资源库：安装 Git 和 Git-lfs (如果您尚未安装) 并阅读资源库中的信息。
构建示例： 按照存储库中的说明使用 Visual Studio 构建解决方案。
运行示例： 观察 Mega Geometry 如何在低内存占用的情况下实现高质量图像。
观察 Mega Geometry 的效果： 使用内置分析器工具查看 Mega Geometry 在各种预设场景中的影响。
查看示例代码并集成 API ：要将 Mega Geometry 添加到您的应用中，请查看示例应用并参考所使用的 API 调用。
RTX 角色渲染
RTX 角色渲染由四种算法组成：
- 次表面散射 (SSS)：以准确的光照和半透明效果渲染皮肤。它支持路径追踪皮肤，从而增强真实感。该 SDK 实现了组合 (SSS) 解决方案，通过单个散射术语扩展了 SOTA Burley Diffusion Profile。
- 线性扫描球体 (LSS)：为基于链的路径追踪头发添加 NVIDIA Blackwell 加速球体和曲线基元，从而增加深度和体积。此算法仅与 NVIDIA RTX 50 系列 GPUs 兼容。
- 增强型分析 Bi-Directional Scattering Distribution Function (BSDF)：为基于链的头发提供着色。
- 不交正交三角形条 (DOTS)：为所有 GPU 提供基于链的高质量毛发。
检查预备知识： 验证您的系统是否满足以下要求（Table 6）：
| GPU 架构 | Driver | CMake | Vulkan | Windows SDK |
| Volta 及更新版本 (LSS 需要 Blackwell) | 570% | 3.24.3 | 1.3.268 及以上 | 10.0.20348 及以上 |
克隆 /NVIDIA-RTX/RTXCR 存储库 ：安装 Git 和 Git-lfs (如果您尚未安装) 并阅读存储库上的信息。
构建示例： 按照存储库中的说明使用 Visual Studio 构建解决方案。
运行示例 ：利用此机会试用 SDK 中提供的不同路径追踪技术，并了解它如何适应游戏环境的上下文。
集成 SDK：要将 RTX Character Rendering SDK 添加到您的应用中 ， 请按照 Integration Guide 进行操作。
总结
立即开始使用 NVIDIA RTX Kit 进行开发。要了解神经图形技术的新动态，请务必查看 GDC 上的 NVIDIA 大会 。
