从电子游戏这一体裁诞生的第一天开始，玩家与创作者们就不断地向着更丰富、更复杂的游戏世界这一目标前进。从最早只有几个图形与像素的pong到如今各种风格迥异但令人心醉的游戏世界，在玩家们体验的一个个故事的背后，支撑它们的底层技术也在不断更新迭代。从简单的TAA抗锯齿到现在的DLSS超分辨率，从传统的光影烘焙到现在的光线追踪，甚至是简单的机能堆砌，游戏技术的发展能够让创作者们更自由地发挥想象力，甚至创造出只有电子游戏才能表达的技法。作为PC游戏业界的领军企业，NVIDIA发布了两项对次世代游戏体验至关重要的技术，一起来看看吧。

全景光线追踪

      自从搭载Turing架构的RTX 20系列GPU第一次向玩家们展现了硬件加速下实时光线追踪技术为游戏体验带来翻天覆地的变化以来，光线追踪可以说已经成为了现代电子游戏不可或缺的一部分。玩家们利用这项技术享受更具沉浸感的游戏画面，而创作者们也可以免去手工布置光影细节的繁琐工作，只需部署好光源，就可以使用算法来为其他流程节约更多的时间与成本。

      而随着GPU算力的不断提升，下一代光线追踪技术-全景光线追踪，又称路径追踪，也被提上了日程。简单来说，这项技术允许游戏引擎对光线的真实物理特性进行模拟，将光线追踪技术纳入一个更广泛的照明模拟系统的组成部分。这意味着，在一块算力足够支持路径追踪技术的GPU加持下，玩家们可以体验到与电影别无二致的真实画面。

      《传送门：序曲》 RTX版就是一个十分优秀的案例。它的原作《传送门》，作为一款主角完全没有枪械的FPS游戏，不仅凭借着一枝独秀的解谜设计独步天下， 游戏中光圈科技电脑辅助测试中心的艺术设计也独具巧思。在RTX Remix平台的加持下，这款游戏的一大经典Mod——《传送门：序曲》，也在原开发团队的支持下得到了更先进的RTX加持，表现更为优秀。

画面效果

      当然，口说无凭，我们还是需要用实际的游戏来演示路径追踪技术能够带来的革命性的画面表现力。

      在这个场景中，吊灯这个光源直接照射着道路与玩家面前的光圈科技重量存储方块。在原版中，由于年代限制，阴影可以说是完全不存在，但在路径光追技术的加持下，RTX版完整地将方块的阴影给展现了出来，且光圈科技logo四周的线条也被光线照亮，比原版的设计更显科幻。同时，周围的铁丝网和管道也出现了反光的效果，十分身临其境。

      能量球在游戏中具有很重要的地位。因为玩家无法直接控制它，如何通过反弹和传送门来诱导能量球前往目标就成了玩家们的必修课。在原版游戏里，尽管能量球本身会散发剧烈的光线，但周围场景完全没有因此有什么改变，但在RTX版中，能量球的光线在周围的墙壁上反射，效果十分明显。

      在这个维修通道场景里，我们可以看到，风扇背后的焚化炉的光线透过扇叶、铁网，照射到管道的连接处上，将白色的连接环染成略带橙色。同时，风扇口周围也有光线反射造成的颜色效果。玩家面前的近景与远景在RTX技术的加持下有机地结合在了一起，使得整个场景十分自然且真实。

性能表现

      除了画面质量之外，游戏性能也是十分重要的一环。毕竟，如果不追求流畅运行，那么路径追踪技术的核心技术-蒙特卡洛积分早在上世纪就在电影与CG等领域得到了广泛的运用。而由于这一算法的本质是通过对足够多光线进行追踪来模拟场景中的光照表现，想要实时运行路径追踪对显卡的性能要求可以说是十分巨大。然而，RTX 40系GPU全新的DLSS 3技术，这使得在大众级显卡上实时运行路径追踪技术成为可能。

      这一技术依托于这次Ada Lovelace GPU中新增加的光流加速器，配合效率极高的第四代Tensor Core。光流加速器的作用是通过对游戏引擎生成的连续帧进行分析，计算出描述像素移动方式的光流场，在此基础上利用游戏引擎提供的几何信息（例如地理位置、运动向量、速度和深度），对游戏画面进行无中生有。配合现有的DLSS超分辨率技术，在极限情况下游戏画面中可以只有12.5%的像素需要使用GPU渲染，其他的像素都是通过AI生成的，十分强悍。而且，DLSS 3运行在专门的加速器上，与图形渲染管线和CPU都没有多少关系，这意味着在一些瓶颈严重的游戏（例如微软模拟飞行）里，DLSS 3带来的性能增益会更为明显。

      在《传送门：序曲》RTX版中，我们的RTX 4060 Ti显卡自动运行在最高画质预设下，并启用了DLSS 3的质量模式。此时，显卡实际渲染的分辨率仅有720P，但在DLSS 3强大的AI加速超分辨率技术加持下，视觉观感与原生1080P渲染难分伯仲。

RTX IO

      无论读者游玩什么游戏，加载是一个永远绕不开的问题。现代游戏占用动辄上百GB的容量，其中细节丰富的高清贴图与模型是大头中的大头。即使你可能并不关心《原子之心》中不同箱子的纹理细节，为了让游戏世界真实可信，这些素材仍然需要被绘制，准备，并加载。

      一般来讲，为了方便管理并降低你需要下载的文件大小，这些内容会先从你的硬盘里读取到电脑内存，并由CPU进行解压，然后再传递给显卡。但是，为了确保玩家可以在一个比较合理的等待时间内进入游戏，游戏厂商对这些素材的压缩策略是比较保守的。这也很好理解，毕竟如果玩家需要等待很长一段时间才能进入游戏的话，相信这款游戏的评价一定不会好到哪里去。

      解压出来的这些数据的最终目的地是显卡，而显卡，作为一种高效的并行处理器，天生就适合用来处理这些工作。因此，RTX IO应运而生。这套技术可通过 GPU 加快游戏加载和素材解压缩，其 IO 性能高达硬盘和传统存储 API 组合的 100 倍，游戏文件。而且，由于减少了将解压好的数据传到显卡里的流程，游戏时的性能表现也能得到提高，可以说是一举两得了。

      《传送门：序曲》 RTX版是第一款实装了RTX IO技术的游戏。从NV官方提供的数据可以看出，与传统的读取模型相比，RTX IO技术最高能够带来五倍的纹理读取时间优势，且还能节约44%的存储空间，将纹理文件从31.4GB压缩到17.4GB，优势十分显著。

总结

      从上面的对比中，我们可以看到，《传送门：序曲》RTX版 在路径追踪技术与RTX Remix平台加持下实现了翻天覆地的变化，且即使对光线进行全景模拟对显卡的性能提出了更高的要求，在DLSS 3技术的辅佐下也能够拥有十分出色的性能表现。因此，路径追踪技术本身也得到了包括《赛博朋克2077》在内的一众著名3A游戏的支持，次世代游戏的开发也几乎必然将这一技术纳入考量。与此同时，随着高精度的贴图与材质增多，对它们进行高效率的读取与解压也成为了横亘在游戏开发者面前的一道难题，而RTX IO技术不仅能够有效加速游戏的加载与读取，还能够显著降低游戏文件的大小，十分的先进。

      目前，市场上仅有NVIDIA最新的、搭载Ada Lovelace GPU的RTX 40系显卡对这两项技术提供了支持，因此，如果玩家们想要体验到这两项次世代的游戏技术，一张RTX 40系的显卡就是不可或缺的了。