【輕鬆懂】NVIDIA 「RTX」 代表什麼？電影級畫面背後的祕密：「Ray Tracing 光線追蹤」 vs 「Rasterization 光柵化」一次看

Ray Tracing 是什麼？

什麼是光追？

不管是銀河戰機在太空中翻轉、戰爭片裡熊熊烈火與逼真煙霧，還是動畫裡的玻璃反射和光影流動，這些栩栩如生的畫面，多半來自一項技術：Ray Tracing（光線追蹤）。

它的基本邏輯其實很直覺——我們看到世界，是因為光線打到物體，再反射進我們的眼睛。而 Ray Tracing 就是模擬這條光線的「逆向路徑」：從眼睛出發，追蹤這束光是怎麼從燈光打到物體，又怎麼反射、穿透或被遮擋。這樣的模擬方式非常貼近真實光線在世界中運作的方式，因此畫面自然真實，連玻璃的折射、水面的波光都能精細呈現。

那為什麼遊戲不早就用光線追蹤？因為太慢了！

這麼棒的技術，為什麼不早點用在遊戲裡？

答案很現實：運算太吃力。電影特效公司可以用上千台電腦一幀一幀慢慢算，算一個畫面幾個小時沒關係。但遊戲得每秒算30幀、60幀，甚至120幀，根本等不起。

於是過去幾十年，遊戲主要使用另一種渲染方法：Rasterization（光柵化）。

這是一種更「投機」的方式。它先把物體拆解成數千萬個三角形網格，再把這些三角形直接投影到螢幕上的像素點上，快速決定每個像素該顯示什麼顏色。再透過「著色器（shader）」進一步模擬出亮暗、陰影與材質質感。

這種方法不模擬光線路徑，只處理表面結果。換句話說，它不在乎光怎麼走，只管畫面看起來像就行。因此速度超快，也能逼近寫實效果，成為即時圖形的主力武器。

光線追蹤大翻身，遊戲畫質迎來世代革命

隨著 NVIDIA 在2018年發表 RTX 架構，搭配 Microsoft 的 DirectX Raytracing（DXR），真正的即時光線追蹤時代終於來了。

透過專用的 Ray Tracing 核心，遊戲開發者可以「混合式」地使用光線追蹤：只有畫面中最需要真實感的部分（例如玻璃反射、水面、柔和陰影）才啟用光線追蹤，其他背景仍用光柵化處理。這樣一來就能兼顧速度與畫質。

舉個例子，《Cyberpunk 2077》就曾引入多種 Ray Tracing 效果，讓夜晚霓虹反射、玻璃折射、金屬反光更加立體。雖然效能需求提高不少，但畫面真實感也明顯躍升，讓玩家彷彿走進電影場景。

光線追蹤與光柵化未來誰主沉浮？其實是「雙軌共生」

Ray Tracing 與 Rasterization 不算是敵對，可以說是互補。

Rasterization速度快、效率高，適合處理大場景與高幀率要求；Ray Tracing 則提供了前所未有的光影細節，適合關鍵畫面或要求真實感的場景。就像手機拍照有 HDR 模式，開啟時會更真實但更耗電，關掉則更省資源但畫質一般。

未來，這兩種技術將會更深入融合，像RTX這種混合架構會成為標準配備。而隨著 AI 參與、硬體提升、演算法優化，或許有一天，我們能在手機上享受完整的電影級 Ray Tracing。

當你坐在沙發上玩遊戲，畫面裡的玻璃映出角色倒影、水波反射整個夜空，而這一切，都是真實模擬光的結果。你會不會突然忘記，自己只是坐在客廳？

source: NVIDIA

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