光线追踪是什么技术 3DMark如何测试光线追踪性能

品牌型号：联想拯救者 R7000

系统：Windows 10家庭版

软件版本：3DMark Demo

“光线追踪”现在是游戏、影视行业中的亮点，该技术的出现不仅提升了画面的真实感，还推动了GPU性能的进步。很多大型游戏都使用了光线追踪技术（简称光锥）来实现更逼真的光影效果（例如：赛博朋克2077）。如果你想知道自己显卡的光锥性能，可以使用3DMark进行权威的测试，这款测试工具提供了光线追踪测试功能，可以让我们深入了解自己显卡的性能表现。本文将为大家介绍光线追踪是什么技术，3DMark如何测试光线追踪性能的相关内容。

一、光线追踪是什么技术

光线追踪（Ray Tracing）通俗来讲，就是更加真实的模拟光线的传播。太阳光照射在镜面、水上会产生反光，人物走在水上，人物的影子会随着水波的变化而变化，这就是光线追踪技术。光线追踪技术不仅应用在游戏中，这种技术在电影制作中已经使用多年，例如电影《汉尼拔》中，使用光线追踪技术模拟真实的血液效果，随着硬件性能的提升，光线追踪逐渐在游戏等实时渲染场景中普及。

1、光线追踪的基本原理

光线追踪的核心在于模拟真实光线的传播方式。初中时我们知道光在同一物体中沿直线传播、光会折射、反射、色散，到了高中还会学习双缝干涉实验，这都是光线追踪技术的基础。这听起来会很空洞，举个例子，当光线遇到镜面物体时，会发生反射；遇到透明物体（如玻璃、水面）时，则会发生折射。光线的传播会经过多个变化，直至最终消失。

如下图所示，右侧为开启光锥后的效果，我们甚至可以看到丁达尔效应。

2、光线追踪的优点

光线追踪技术相比传统的【光栅化渲染】能够呈现更真实的光影效果，特别是在阴影、反射和折射等复杂光线方面。

由于需要实时渲染，因此某些高端显卡才支持光线追踪技术。例如：市面上的许多显卡（如NVIDIA RTX系列）能够开启光线追踪功能。

3、游戏中的应用

光线追踪技术广泛应用在3D游戏中。在游戏时，光线追踪技术的加持下，可以让画面细节、光影层次更加真实。

典型的例子就是《赛博朋克2077》，这款游戏故事背景是《夜之城》，因此游戏画面中有大量的霓虹灯效果，开启光线追踪后，我们就可以获得更棒的画面效果。

二、3DMark如何测试光线追踪性能

3DMark设计了专门的测试基准来评估GPU在光线追踪时的表现。这些测试设置一系列的光线追踪场景，从而计算硬件在不同负载下的表现分数，帮助用户直观知道其设备的光线追踪性能。

3DMark提供了一款专门针对光线追踪的测试程序，名字叫【Port Royal】。这项测试使用真实场景的光线追踪特效，包括复杂的反射和折射效果，从而测量GPU在这些场景下的性能。

Port Royal测试是创建一个科幻风格的场景，将大量的光线追踪效果应用到金属和玻璃材质上，模拟复杂光照与环境反射，检验GPU的实时光线追踪能力。

三、总结

以上就是光线追踪是什么技术，3DMark如何测试光线追踪性能的相关内容。光线追踪技术是一种基于光线传播原理的高级渲染方法，能带来更真实的光影效果。随着显卡性能的进步，这项技术已逐渐普及，尤其是在大型游戏中展现出非常真实的效果。3DMark提供的光线追踪性能测试，如Port Royal，可以帮助用户准确评估其硬件的光线追踪能力，希望本文对你有所帮助。