光线追踪有多厉害？RTX 2060 深度评测

去年 8 月的德国科隆国际游戏展（Gamescom）上，英伟达发布了 3 款 RTX 20 系列显卡，标志着 PC 硬件和 PC 游戏进入全新的“光追”时代；而在刚过去不久的 CES 2019 上 RTX 2060 的亮相又将“光追”门槛进一步降低，这也是目前最便宜的能体验到光线追踪游戏的显卡。

RTX ON 这个口号听是听了很久了，到底有没有用是众说纷纭。官方演示是十分夸张，但不少游戏评测里面基本就是“大家一起来找茬”的状况。这次，阿汤哥我搞到了一张公版 RTX 2060，用事实说话，看看光线追踪到底好不好使。

什么是光线追踪？

为了能在计算机上显示更加真实的图像，无数学者从上个世纪以来就在前赴后继地钻研新的图形技术和算法。光影关系作为使物体变得「立体」的关键因素之一，自然是研究的热点。用于构建真实的光影关系，目前最为广泛的算法便是图形光栅化和光线追踪（Ray tracing）。

在显示器上的不过是二维图像，但加上光影效果看起来就有了真实的立体感。

图形光栅化把三维物体转化为携带颜色、深度的二维像素，好比我们画画的时候把三维的物体画在二维的纸上，并赋予其颜色和阴影从而模拟光影效果。

将三维模型投影成二维平面，同时记录颜色和深度信息，就可以获得有立体感的图像。

光栅化制作的光影效果真实程度有限，其中一个原因是物体的光影效果与制作者有比较大的关系。[1]对物体的光影关系判断稍有不慎，看起来就不真实。而且当物体反射光的光源极多时，逐个判断光源对物体光影的影响，基本无法由人类完成。

通过曲面细分实现图像的精细化和更好的立体效果。

另一方面，光栅化图形的效果也与图形分辨率有较大的关系，只有像素点足够密集，光栅图形的精细度才能越高。用户端也要相应地提高分辨率来重现细分效果，这就是为什么高分辨率的游戏画面往往有更真实的观感。但即便是更精细的贴图也是人工模拟的光影效果，而不是真正的光线。

回忆一下被几何光学支配的恐惧

因此，光线追踪技术成为了大家所最期待的。初中物理学习的几何光学告诉我们，光在接触面会发生反射、折射和吸收，而反射光线和折射光线的角度和强度，都可以利用物理定律和数学计算出来，从而得到精确的光路。这些简单的光学性质就是光线追踪的基础。

逆推像素点光源的情况，可以得到更真实的光信息。

光线追踪就是以「摄像机」为起点，通过光学性质逆推物体光源的路径，同时考虑光线的反射、折射、吸收效果，以及路径上多条光线的叠加效果，最后呈现出从理论上、数学上绝对服从“真实”的光影关系。

只要算力足够强，光线在两个物体间的多次反射也能被“追踪”

光线追踪其实不是什么新鲜玩意儿了。早在1968 年，光线追踪技术就被提出；1980 年，光线追踪算法已经实现，也一直是计算机图形学的核心算法之一。[2]现在，我们熟知的 May、3DSMax 等设计软件、我们所看的电影特效，采用的也是光线追踪算法。[3]

但这么一个听起来原理很简单、效果很牛逼、应用也成熟的方案，受限于算力，在游戏应用上却一点都不顺利。游戏中实时渲染要随着「摄像机」的角度变化而变化，还要对每一条光线进行实时“追踪”，计算量比光栅化大很多。所以我们接触到的几乎所有游戏都还是通过光栅化进行制作，直到英伟达 RTX 系列显卡的诞生。

得益于图灵（Turing）架构的性能提升，光线追踪实时渲染在游戏上终于得以实现，可以说是一个从无到有的革新了。

如果你成功跳过了上面的科普（吹牛逼），没关系，直接进入测试吧。

外观

英伟达为 RTX 系列显卡打造了全新的“燃气灶”外形，一改原本 GTX 显卡看起来散热不太好的印象。双风扇的设计在公版卡里面应该是独树一帜了，散热效果值得期待。

外壳银色部分采用金属材料，风扇扇叶和中间黑色部分是细腻的磨砂塑料，RTX 2060 也做了高光处理。整个设计说不上是多有美感，个人觉得 10 系看起来更加精致一点。不过 RTX 作为高端产品，品质感还是有保证的。

背面也不再是赤裸裸的 PCB，而是加上了闪亮的全金属的背板，整个设计不说还真以为是一张蓝宝石的非公版卡。由于背板螺丝太多而阿汤哥我又很懒，所以拆解部分嘛，跳过跳过。

侧面依然保留了 GEFORCE 标志，而且是亮面金属材质，比老一代的绿色塑料高档不少。

虽然看起来像不会发光，但通电后还是冒绿光了，信仰充值成功。

8pin 独立供电的位置换到了侧面，在整理走线的时候会有不一样的效果。

对于常规安装来说，供电接口换到这个位置应该比较容易收拾干净。当然，阿汤哥我很懒，并没有这样做。

接口方面公版的 RTX 2060 配备了 2 个 DP 1.4，1 个 HDMI 2.0，1 个 DVI-D 接口和 1 个比较新颖的 Type-C 接口。由于测试用的显示器并不支持 Type-C 视频输入，跳过跳过。

性能测试

作为对比，阿汤哥我借到了一张公版的 GTX 1060 6G，可以很好地反映隔代性能提升。先回顾一下 RTX 2060 和 GTX 1060 6G 的基本参数。

不难发现RTX 2060 除了核心频率稍低，整颗处理器的水准都远超 GTX 1060，而更加接近 GTX 1070 Ti。

阿汤哥我也是拿出了高考完配的老古董来测试，没想到除了机械硬盘慢了点，完全可以在 4K分辨率下完成测试，看来还能再战几年。

首先用 3DMark 进行了理论性能测试。在测试 4K DirectX 11 性能的 Fire Strike Ultra 中 RTX 2060 对比 GTX 1066 有接近 45% 的性能增幅；而测试 DirectX 12 性能的两个 Time Spy 测试中差距更是超过了 80%！这个分数持平甚至略微超过 GTX 1070 Ti [4]。接近翻倍的性能提升让人很难联想到 RTX 2060 是 GTX 1060 的升级型号，刚发布没多久的 GTX 1660 Ti 也证明 RTX 2060 是另一个 Level 的产品。

光线追踪性能测试 Port Royal 也顺利通过，得到 3749 分。随手找了一下 RTX 2070 和 2080 的 Port Royal 跑分，没找到，跳过跳过。

前面提到了双风扇的散热效果，这里也用 Furmark 在打开机箱侧板的条件下进行压力测试。RTX 2060 的满载温度比 GTX 1066 低 10 ℃ 左右。不过这里要说明的是阿汤哥我手上的 GTX 1066 并不是全新，在散热方面可能会有一定影响。正常游戏情况下，RTX 2060 的温度还算不错，双风扇噪音也并不明显。

游戏实测

实测部分选择了《PUBG》和《战地 5》这两款游戏进行测试，画质和抗锯齿均开到最高，用 Fraps 分别测试了 2K 和 4K 分辨率下的平均帧率。

当然，RTX 2060 以比较大的优势压倒 GTX 1066，尤其是 4K 分辨率下均实现了翻倍的优势，这个实测结果也很好地对应了理论测试结果。可惜手上没有 GTX 1070 Ti，否则应该更加能比较出 RTX 2060 的水准。

RTX, is it ON？

“别废话了，直接告诉我光线追踪有没有效果吧。”

测试光线追踪的效果也是通过《战地 5》。为了保证游戏流畅运行，选择了 2K 分辨率，画质最高，并且关闭 HDR 和 DLSS（其实是试了很久都没能打开 DLSS）。

打开 DXR 后最直观的一点是游戏明显变卡了很多，平均帧数掉到了 21 fps，下降超过一半。尤其是在开镜瞄准的瞬间掉帧严重，遇到敌人基本上就是挨揍。毕竟是入门级光追显卡，用 RTX 2060 玩光追游戏还要考虑清楚了，很可能 1080P 才能流畅运行。

在这种卡顿下，阿汤哥我还在最高难度模式里面打通了关卡，为大家带来了宝贵的截图。下面请各位怒目圆睁开双卡姿兰大眼睛，一起来找茬！

记得，上面均为未开启 DXR（光线追踪）的截图：

如果非要说有什么不同的话，开启 DXR 的下图，地板上确实多了一个亮斑。说明光线追踪对环境光细节的表现确实有那么一点点作用……

如果非要说有什么不同的话，开启 DXR 的下图，右侧的玻璃确实变暗了一点，真是令人一头雾水？

如果非要说有什么不同的话，开启 DXR 的下图，木凳和台灯的曝光也都稍微暗一点。

看到这里你可能会惊呼：“这他喵叫哪门子区别啊！”

别急。经过仔细观察，DXR 开启之后，曝光确实更加准确。表现在于很多过曝的物体都会恢复到正常曝光，所以不少物体都变暗了，但几乎不影响观感（因为不仔细看真的看不见）。再来几张图做例子，你们看看是不是这么一回事：

这两张对比可以看出右下角的水面曝光有明显的降低。

火焰的亮度也明显下降了。

看到这里你肯定会说：“老汤你是真能舔”。

别慌。鉴于 DXR 的效果与官方宣传差别这么大，我不禁开始反思是不是我找的场景有问题。我上面的截图不少都是静态贴图，开发者都做得熟能生巧了，会不会是因此才没什么效果呢？既然是即时光追渲染，是不是触发一些非静态的东西才会有效果呢！

这时候我回想起官方有这么一张图：

于是乎我还真就给他找到了这么一个地方：

RTX, it’s ON! Mxther Fxxker!

确实跟宣传一模一样，在油桶爆炸的一瞬间，车上、枪上、水面上都有真实的光！真是耀眼得阿汤哥我泪流满面啊！

好的，控制住情绪。

总结

光线追踪有没有效果呢？有的。实测发现，光线追踪确实可以提升极其微小的画面细节，还可以修正曝光，在一些特定的场景中也能看到明显的效果。当然，不注意看其实基本发现不了。

RTX 2060 给不给力呢？给力。接近甚至是超过 GTX 1070 Ti 的性能，还可以开光线追踪，价格却与 GTX 1070 Ti 差不多甚至更低。

如果我是一个 GTX 1060 6G 的用户，我要不要升级到 RTX 2060 呢？可以。即便你觉得光线追踪没啥用，但高分辨率游戏已经是主流。你不仅需要性能更强的显卡在高分辨率下运行游戏，（下面是广告植入）你还需要一台像 BenQ PD2700U 一样的高分辨率显示器！

不是我吹，画中画模式真的很适合我这种穷人跑评测，可以连笔记本来先开始码字修图，再连测试的主机进行跑分。

小窗口可以看到跑分进度，还可以勉强操作。

阿汤哥我其实很久没玩游戏了，尤其是单机大作。

高考完的阿汤哥我痴迷于单机游戏，作为一个画面党，画面精致的 FPS 令我无法自拔。真实的画面，加上第一人称视角极强的代入感，给人身临其境的游戏体验，尤其是下着暴雨的时候玩《地铁：最后的曙光》《死亡空间》和《求生之路 2》“暴风骤雨”那一关的时候……

玩了半年左右，把经典作品和新作都玩转之后，就进入贤者模式了。虽然每年依然有很多新的游戏大作，但画面提升并没有特别大。游戏的快餐化使代入感进一步下降——玩游戏没意思了。

画质是影响游戏吸引力的重要因素。如果你是一个像阿汤哥我一样，因为游戏画质止步不前而失去乐趣的玩家，那么希望 RTX 的出现，能像这道火光一样，让你眼前一亮吧！

参考文献

[1] 刘国亮,人类光影技术的里程碑 RTX 光线追踪技术解析[N/OL],泡泡网原创, http://www.pcpop.com/article/5012810.shtml. 2018-9-3

[2] 光线追踪, 百度百科,https://baike.baidu.com/item/%E5%85%89%E7%BA%BF%E8%B7%9F%E8%B8%AA/298288?fr=aladdin.

[3] 计算机图形学,百度百科, https://baike.baidu.com/item/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E5%9B%BE%E5%BD%A2%E5%AD%A6/279486.

[4] 比预想的还要强！RTX 2060评测：GTX 1070 Ti都不是对手[N/OL],快科技,http://news.mydrivers.com/1/611/611091_all.htm. 2019-1-13