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Hardware

Computação quântica pode melhorar desempenho do Ray Tracing em até 190%

Computação quântica pode melhorar desempenho do Ray Tracing em até 190%
Créditos: Wccftech

Pesquisadores dos Estados Unidos, Portugal e Reino Unido descobriram que a solução para os pesados requisitos de rastreamento de raios pode ser uma combinação de algoritmos de rastreamento de raios mais antigos misturados com computação quântica. Em uma pesquisa publicada recentemente, a computação quântica aprimorou a execução de rastreamento de raios, aumentando o desempenho em até 190%. Este processo é feito limitando o número de cálculos necessários para cada raio.

O rastreamento de raios na tecnologia gráfica permitiu um salto grande na qualidade dos jogos, especialmente na forma como os títulos são renderizados. No entanto, o desempenho e a capacidade dos desenvolvedores em adotar o processo corretamente têm sido menores em comparação com a complexidade. O problema está nos requisitos de hardware e computacionais da tecnologia de rastreamento de raios e na necessidade de hardware específico que limita a maioria dos usuários da tecnologia principal.

Recentemente, o AMD FSR 2.0, o NVIDIA DLSS e os upscalers XeSS da Intel neutralizam as desvantagens de desempenho que seguem a do ray tracing no hardware. Os upscalers individuais minimizam o número de pixels renderizados para limitar as complexidades formuladas de uma cena específica antes de reconstruir a imagem para a resolução de saída necessária.

Os pesquisadores descrevem como a computação quântica poderia minimizar os impactos de processamento causados pelas tecnologias de rastreamento de raios. O grupo pegou uma imagem de 128 por 128 processada com ray-tracing habilitado e otimizou a imagem usando três estratégias diferentes. Os três processos foram técnicas clássicas de renderização, renderização quântica que não é otimizada e, em seguida, otimização da renderização quântica. 

A primeira técnica calculou 2.678 milhões de interseções de raios na imagem 3D, oferecendo 64 interseções por raio individual. A abordagem não otimizada reduziu o primeiro número pela metade, precisando apenas de 33,6 interseções de raios, o que equivale a 1.366 milhões de interseções de raios. Utilizando a técnica quântica otimizada aliada ao sistema clássico, a última tentativa rendeu a imagem com 896 mil interseções com 22,1 raios cada.

Tecnologia ainda não é ideal para jogos

A queda mais significativa para a técnica foi o sistema de computação quântica. Computadores e dispositivos quânticos estão atualmente em desenvolvimento na categoria de produtos NISQ, ou Noisy Intermediate-Scale Quantum (Quantum de escala intermediária ruidosa em tradução livre). Esses sistemas não são os mais fortes em desempenho, portanto, a renderização exige várias horas para calcular cada imagem corretamente. Esta categoria é perfeita para simulações, mas dificilmente é uma opção viável no momento para renderização de jogos.

Embora os resultados tenham sido excelentes, a tecnologia está longe de estar disponível para produção. Com a tendência atual da computação quântica no último ano a dois anos, estamos vendo apenas uma pequena quantidade de computação quântica disponível para uso. A IBM planeja aumentar o volume de computação quântica nos próximos anos, mas não se sabe até que ponto a tecnologia avançará em um curto período de tempo.

O tempo e o custo não permitem que a tecnologia seja disseminada para o espaço do mercado consumidor. No entanto, com os avanços feitos nos jogos em nuvem nos últimos anos, o usuário final pode ver essa tecnologia chegar mais cedo ou mais tarde.

Via: Wccftech

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