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    研究者發現量子計算可將光線追蹤的性能提高190%

    2022-05-26 10:17 cnBeta.COM

    導讀:研究人員描述了量子計算如何有可能將光線追蹤技術造成的處理稅降到最低。

    美國、葡萄牙和英國的研究人員預測,解決光線追蹤的高額性能要求的辦法可能是將舊的光線追蹤算法與量子計算混合起來。在最近發表的一份研究白皮書中,量子計算增強了光線追蹤的工作負荷,性能提高了190%。這個過程是通過限制每條光線所需的計算數量來完成的。

    圖形技術中的光線追蹤使游戲有了進化的飛躍,特別是游戲的渲染方式。然而,與復雜性相比,性能和開發人員正確采用這一過程的能力都是次要的。問題在于光線追蹤技術的硬件和計算要求,以及對特定硬件的必要性,這限制了大多數用戶對核心技術的使用。

    研究人員描述了量子計算如何有可能將光線追蹤技術造成的處理稅降到最低。該小組取了一張啟用了光線追蹤技術的128x128的圖像,并使用三種不同的策略對該圖像進行了優化。這三個過程是經典的渲染技術,未經優化的量子渲染,然后是對量子渲染的優化。第一種技術在三維圖像上計算了26.78億個光線交叉點,為每條單獨的光線提供了64個。未優化的方法將第一個數字減少了一半,只需要33.6個光線交叉點,相當于13.66億個光線交叉點。利用優化的量子技術和經典系統,最后的嘗試呈現了89.6萬個交叉點,每條射線有22.1個交叉點的圖像。

    該技術最重要的缺點是量子計算系統。量子計算機和設備目前正在開發NISQ,即噪聲中等規模的量子產品類別。這些錯綜復雜的系統在性能上不是最高的,所以渲染需要幾個小時來正確計算每個圖像。這個類別非常適合模擬,但目前對于渲染游戲來說,它幾乎不是一個可行的選擇。

    盡管結果很好,但該技術還遠遠不能用于生產。在過去一年到兩年里,以目前量子計算的趨勢,我們只看到了少量的量子計算可供使用。IBM計劃在未來幾年增加量子計算的數量,但該技術在短時間內會有多大的進步還不得而知。


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