TSS架构可用于记住和重复使用所有复杂计算的结果

英伟达的图灵架构最先登陆面向工作站的Quadro RTX系列,然后通过GeForce RTX 2000系列登陆消费者市场。图灵显卡是当前最先进的GPU之一,并提供了大量的全新图形,计算和AI功能。

 

英伟达的工程师Henry Moreton和Nick Stam日前介绍了图灵显卡的一项全新着色功能:纹理空间着色(Texture Space Shading;TSS),并特别提到TSS在两个方面可以对虚拟现实带来的帮助。他们指出,“对于像VR这样需要大大提高图像质量,不能出现锯齿伪影和瞬时闪烁的应用而言”,TSS能够实现的时间稳定性十分重要。

 

与此同时,对于高质量的VR而言,系统需要以90fps的速度为两个眼睛渲染相同的情景两次。两个渲染情景几乎完全一样,只是浏览角度有所不同(这样可以产生三维立体效果)。英伟达表示,借助TSS,系统只需渲染一个视图,然后可以将其作为第二个视图的基础,并只渲染在第一个视图中被遮挡的对象,从而能够大大降低所需的计算量。

对于英伟达的这篇博文,映维网进行了具体的整理,希望可以帮助你进一步理解纹理空间着色对虚拟现实的帮助:

 

图灵显卡新增了一项名为纹理空间着色(Texture Space Shading;TSS)的着色功能,其中系统将动态计算着色值,并将其作为纹理空间中的纹素存储在纹理中。接下来,系统对像素进行纹理映射,其中屏幕空间中的像素将映射至纹理空间,并使用标准纹理查找操作对相应的纹素进行采样和过滤。通过这项技术,我们能够以完全独立的速率和一个单独的(解耦)坐标系统对可见性和外观进行采样。借助TSS,开发者可以(重新)使用在解耦着色空间中完成的着色计算,从而同时提高质量和性能。

 

开发者可以使用TSS来利用空间和时间渲染冗余。通过将着色与屏幕空间像素网格分离,TSS可以实现high-level的帧到帧稳定性,因为着色位置不会在一帧和下一帧之间移动。对于像VR这样需要大大提高图像质量,不能出现锯齿伪影和时间微光的应用而言,这样的时间稳定性非常重要。

 

TSS具有内在的多分辨率灵活性,而这是继承自纹理贴图的MIP-map层次结构或图像金字塔。当对像素进行着色时,开发者可以将映射调整为纹理空间,选择MIP级别(细节级别),从而对着色率进行精细控制。由于位于细节底层的纹素较大,因此它们覆盖了较大的对象部分,而且可能覆盖多个像素。

 

TSS能够记住已经着色的纹素,并且只着色新请求的纹素。着色和记录的纹理可以重复用于服务同一帧,相邻场景,或后续帧中的其他着色请求。通过控制着色率并重新使用先前着色的纹素,开发者可以管理帧渲染时间,并维持VR和AR等应用程序的固定时间预算。开发者可以使用相同的机制来降低已知低频现象的阴影率,如雾。能够记住着色结果的正面作用可以扩展到顶点着色器和计算着色器,以及一般计算。TSS架构可用于记住和重复使用所有复杂计算的结果。

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