Nvidia 放弃了 GTX，转而使用 RTX 来突出光线追踪的重要性，AMD 和 Intel 也在自家显卡中添加了光线追踪的功能，你甚至可以在最新的 Playstation 和 Xbox 使用，光线追踪同样也是让你购买新显卡的动力之一。 在过去的几年里，有无数的技术展现在我门面前，光线追踪有什么不同吗？ 它是游戏图形的未来，还是另一个营销噱头？
玩游戏少了光线追踪（光追）少一味，那么它是什么？
光线追踪：一种使游戏更逼真的照明方式
简而言之，光线追踪是一种在 3D 中准确渲染照明的方法，被认为能够建立更逼真照明效果（如阴影和反射）的最佳方法。 在将光线追踪与 4K、VR 或 AI 进行比较，当使用光栅化等传统 3D 渲染技术已经可以实现良好的照明时，你可能会想「那又怎样」。 尽管如此，光线追踪还是为 3D 图形带来更多真实感的一种新手段，从这个意义上说，它与 4K 一样。
光线追踪的简单解释，它通过与人眼相同的运作却用相反的方法来计算真实的光照。 对于人类来说，来自太阳或灯泡的光线要么直接进入眼睛，要么从其他物体上反射直到进入眼睛，然后再由大脑处理所有这些信息。 于光线追踪来说，相机发出光线，当照射至某物体时，它们会传播到任何相关光源; 如果光线在抵达光源时碰到另一个物体就会产生阴影。
2018 年，当 Nvidia 首度发布 RTX 20 系列时，「光线追踪」这个名词进入了游戏社群的集体意识中，同时该产品也是首款支持光追的游戏 GPU。 然而，Nvidia 并不是发明了光线追踪，也不是开发显卡来实现它。 光线追踪已经存在数十年之久，《怪怪屋》（Monster House）与《汽车总动员》（Cars）等电影都是利用光线追踪进行渲染。 Nvidia 在光追上的成就是开发出非常擅长处理光线追踪的硬件，可以比过去更快速地即时渲染，Nvidia 称此成就为「图形的圣盃」（holy grail of graphics）。
光线追踪在游戏里的预期效果
虽然光线追踪不仅仅用于游戏，但它是最新GPU的一项重要功能，因此这边将主要关注光线追踪如何影响游戏体验的部分。 因为我们都喜欢玩帧率至少为 30FPS 的游戏，所以光线追踪在 RTX 20 系列之前从未被注意过，而第一批获得光线追踪支持的游戏是 2018 年推出的《古墓奇兵：暗影》和《战地风云 5》等游戏，但是并非所有游戏都实现了所有可能的光线追踪功能，例如，有些游戏仅具有光线追踪阴影或全局照明。
迄今为止，具备硬件加速光线追踪功能的桌上型GPU是 Nvidia 的 RTX 20、30 和 40系列，AMD 的 RX6000 和 7000系列以及 Intel 的 Arc Alchemist 系列。 尽管所有这些供应商之间的影像质量相同，但性能却不一样。 虽然 RTX 4080 和 RX 7900 XTX 在没有光线追踪的光栅化场景中表现大致相同，但启用光线追踪后，4080 通常更快。 AMD 的显卡的光线追踪能力通常比 Nvidia 或 Intel 的要弱。 此外，光线追踪受益于更强大的硬件，因此高阶显卡可以获得比低阶显卡更高的帧率。 有些智能手机芯片也支持它，Arm 的下一代 Immortalis GPU 对其也有所改进。
光线追踪一个重要的问题是，即使使用硬件加速，它还是一种相对非常慢的渲染方式。 在最新游戏中，最高等级的光线追踪可以把帧率降到一半。 更关键的是游戏里面只有部分是光线追踪场景。 Nvidia 推动 DLSS 技术来使光线追踪可以用超过 30FPS 的帧率游玩，但无可否认的是，光线追踪确实是效能杀手。 另一个问题是支持光线追踪的游戏不多，根据PCGamingWiki的统计，有170款游戏具备光线追踪功能，但在该网站提供的清单中只有显示大约90款。 其中一些游戏是《Minecraft 》和《雷神之槌 2》等，虽然这些游戏都很棒，但与其他现代 3A 游戏相比，图形的真实度并不高。 光线追踪要在游戏中实现已经有点困难，当你优先考虑到只有 DX12 和 Vulka 支持光线追踪时，很容易就看得出来为什么可以支持的游戏这么少。
那么，光线追踪是实用的未来还是噱头？
自从 Nvidia RTX 20 系列问世以来，人们对于光线追踪的实用性一直争论不休。 一方面，它无疑是渲染光线最真实的方法，而且充分利用配备高阶GPU和CPU的高阶设备。 但另一方面，它是一个帧率杀手，而且每年推出的光线追踪游戏大约只有 20 款，至少目前看来是这样。 真正阻止光线追踪成为游戏基本配备的一件事，在于它缺乏内容方面的支持，这个问题已经存在多年。 当 Nvidia 在 2018 首度发布配有光线追踪功能的 RTX GPU 和 RTX 软件时，还承诺光线追踪将应用于 21 款现有和即将推出的游戏。 在这 21 款游戏，仅有 9 款以某种形式支持。 光线追踪甚至没有出现在 Nvidia 从 2018 年开始大力推广的《原子之心》（Atomic Heart）里面。
目前，即使你拥有支持硬件加速光线追踪的 GPU 也可能不足以保证能够用到它。 这并不是说这项技术没有未来性，而是在这个时间点，光线追踪属于小众功能，介于未来大事与实用之间的尴尬位置。 从最新的电影来看，光线追踪可以让 3D 场景看起来很棒，但是必须让光线追踪进入到更多游戏里，必且有更快的显卡才能真正加快实现它的实用性。
