英伟达新算法ReSTIR提升游戏路径追踪性能，或增效三倍

IT之家4月21日消息，英伟达于4月20日发布了一篇研究论文，提出了一种增强版的时空重要性重采样（ReSTIR）算法。这一算法旨在解决路径追踪技术面临的性能瓶颈，有望将路径追踪性能提升2至3倍。

路径追踪是一种高级渲染技术，通过追踪光线在场景中的多次反弹来模拟全局光照，能够呈现极其逼真的反射、折射和阴影效果。然而，与传统光线追踪相比，其计算量要大得多。

增强版ReSTIR算法的技术突破

在最新的研究论文中，英伟达提出的增强版ReSTIR算法不仅提升了2至3倍的性能，还消除了现有光线追踪与路径追踪方法中的视觉异常问题。该算法的核心突破在于运用倒数邻居选择技术，将空间复用中的移位映射成本减少50%。

此外，算法引入了能够适应场景与材质的新型光线足迹阈值，并通过样本复制映射减少相关性伪影。优化措施还统一了直接光照与间接光照的ReSTIR处理流程，在提升质量的同时降低了颜色噪声与遮挡噪声。

在四个不同几何与材质复杂度的测试场景中，技术实现了平均2.74倍的加速比。底层GPU优化显著减少了线程分歧，将SM线程束占用率从基准的22.4%提升至31.1%，活跃线程数从15.3增至19.9，线程束延迟从34.7万周期降至24.1万周期。

“在1920×1080渲染分辨率下，显存消耗从431MB大幅降低至265MB，降幅约38.5%。”

新算法还优化了存储，通过压缩ReSTIR PT储层并统一直接与间接光照储层，单像素存储需求从2 × (88 + 16)字节减少到2 × 64字节。

此项技术的发布正值游戏行业对更高质量图形渲染需求不断增长之际。英伟达的这一突破可能会对游戏开发者和图形设计师产生深远影响，尤其是在追求逼真视觉效果的项目中。

专家认为，这一算法的应用不仅限于游戏行业，还可能扩展到影视制作和虚拟现实等领域。随着硬件性能的不断提升，软件算法的优化将成为推动图形渲染技术进步的重要动力。

未来，英伟达可能会继续在算法优化和硬件支持方面进行更多探索，以进一步提升图形渲染的效率和效果。

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