英伟达增强 ReSTIR 算法，游戏路径追踪性能有望提升 2~3 倍

4 月 21 日消息，英伟达昨日（4 月 20 日）发布研究论文，为解决路径追踪技术面临的性能瓶颈，提出增强版时空重要性重采样（ReSTIR）算法，有望将路径追踪性能提升 2~3 倍。

注：路径追踪是一种高级渲染技术，通过追踪光线在场景中的多次反弹来模拟全局光照，能呈现极其逼真的反射、折射和阴影效果，但计算量远超传统光线追踪。

在最新论文中，英伟达提出增强版时空重要性重采样（ReSTIR）算法，不仅提升 2~3 倍性能，还能消除现有光线追踪与路径追踪方法中的视觉异常问题。

新算法的核心突破，在于运用倒数邻居选择技术，将空间复用中的移位映射成本减少 50%。同时，算法引入了能适应场景与材质的新型光线足迹阈值，并通过样本复制映射减少相关性伪影。

该算法还优化统一了直接光照与间接光照的 ReSTIR 处理流程，在提升质量的同时降低了颜色噪声与遮挡噪声。

在 4 个不同几何与材质复杂度的测试场景中，技术实现了平均 2.74 倍的加速比。底层 GPU 优化显著减少了线程分歧，将 SM 线程束占用率从基准的 22.4% 提升至 31.1%，活跃线程数从 15.3 增至 19.9，线程束延迟从 34.7 万周期降至 24.1 万周期。

新算法还优化存储，通过压缩 ReSTIR PT 储层并统一直接与间接光照储层，单像素存储需求从 2 × （88 + 16）字节减少到 2 × 64 字节。在 1920×1080 渲染分辨率下，显存消耗从 431MB 大幅降低至 265MB，降幅约 38.5%。

参考

• ReSTIR PT Enhanced: Algorithmic Advances for Faster and More Robust ReSTIR Path Tracing