Cuda/Optix 是否可以使用硬件加速 Min/Max 光线投射？
Is Hardware Accelerated Min/Max Ray Casting Available with Cuda/Optix?
我想知道是否可以在 Cuda 或 Optix 中加速计算 3D 体积中从一个点到另一个点的 line/ray 的最小值和最大值。
如果没有，Nvidia GPU 上是否有任何特殊硬件可以加速此功能（特别是在 Volta GPU 或 Tesla K80 上）？
标题问题的简短回答是：是的，硬件加速光线投射在 CUDA 和 OptiX 中可用。较长的问题有多种解释，因此我将尝试概述不同的可能性。
我看到的问题的不同轴是：CUDA 与 OptiX，pre-RTXGPU 与 RTX GPU（例如，Volta 与 Ampere），最小光线查询与最大光线查询，可能还有表面表示与体积表示。
pre-RTX 对比 RTX GPU：
也许显而易见的是，与 CPU 相比，K80 或 GV100 GPU 可用于加速光线投射，因为 GPU 具有高度并行的特性。但是，这些 pre-RTX GPU 没有任何专门用于光线投射的硬件。有一些不是专门用于光线投射的特殊用途硬件，您可能可以通过各种方式加以利用，因此由您来识别和设计这些类型的硬件加速黑客。
从 Turing 架构开始的 RTX GPU 确实有专用于光线投射的专用硬件，因此它们加速光线查询的速度甚至比使用任何 GPU 并行化光线查询所获得的加速还要快。
CUDA 与 OptiX：
CUDA 可用于任何 GPU 上的并行光线追踪，但它目前（在我撰写本文时）不支持访问专门的 RTX 硬件进行光线追踪。使用 CUDA 时，您将负责编写所有代码以构建加速结构（例如 BVH）并通过加速结构遍历光线，并且您需要编写相交和着色或 hit-processing 程序。
OptiX、Direct-X 和 Vulkan 都允许您访问 RTX GPU 中的专用 ray-tracing 硬件。通过使用这些 API，可以以更低的功率要求实现更高的速度，而且它们还需要更少的工作，因为通过加速结构的交叉和光线遍历已为您提供。这些 API 还为 production-level 光线投射提供其他常用功能，例如实例化、变换、运动模糊，以及用于处理光线命中和未命中的 single-threaded 编程模型。
最小与最大光线查询：
OptiX 具有 built-in 功能，可以 return 最接近光线原点的表面交点，即 'min query'。 OptiX 没有为最远的交叉点提供类似的单一查询（这就是我假设你所说的“最大”的意思）。要找到最大距离命中或距离射线上第二个点最近的命中，您需要跟踪多个命中并跟踪您想要的命中。
在 CUDA 中，您可以自行检测最小查询和最大查询，因此只要您可以编写所有代码，您就可以做任何您想做的事情。
表面与体积：
你的问题提到了“3D体积”，它有多种含义，所以澄清一下：
OptiX（+ DirectX + Vulkan）是用于表面光线追踪的 API，例如三角形网格。 RTX 专用硬件专用于加速基于表面的表示的光线追踪。
如果您的“3D 体积”指的是体积表示，例如体素数据或四面体网格，那么 surface-based 光线追踪可能不是投射光线查询的最快或最合适的方式。在这种情况下，您可能希望在 CUDA 中使用“光线行进”技术，或者查看适用于 NanoVDB 等 GPU 的体积光线投射 API。
我想知道是否可以在 Cuda 或 Optix 中加速计算 3D 体积中从一个点到另一个点的 line/ray 的最小值和最大值。
如果没有，Nvidia GPU 上是否有任何特殊硬件可以加速此功能（特别是在 Volta GPU 或 Tesla K80 上）？
标题问题的简短回答是：是的，硬件加速光线投射在 CUDA 和 OptiX 中可用。较长的问题有多种解释，因此我将尝试概述不同的可能性。
我看到的问题的不同轴是：CUDA 与 OptiX，pre-RTXGPU 与 RTX GPU（例如，Volta 与 Ampere），最小光线查询与最大光线查询，可能还有表面表示与体积表示。
pre-RTX 对比 RTX GPU：
也许显而易见的是，与 CPU 相比，K80 或 GV100 GPU 可用于加速光线投射，因为 GPU 具有高度并行的特性。但是，这些 pre-RTX GPU 没有任何专门用于光线投射的硬件。有一些不是专门用于光线投射的特殊用途硬件，您可能可以通过各种方式加以利用，因此由您来识别和设计这些类型的硬件加速黑客。
从 Turing 架构开始的 RTX GPU 确实有专用于光线投射的专用硬件，因此它们加速光线查询的速度甚至比使用任何 GPU 并行化光线查询所获得的加速还要快。
CUDA 与 OptiX：
CUDA 可用于任何 GPU 上的并行光线追踪，但它目前（在我撰写本文时）不支持访问专门的 RTX 硬件进行光线追踪。使用 CUDA 时，您将负责编写所有代码以构建加速结构（例如 BVH）并通过加速结构遍历光线，并且您需要编写相交和着色或 hit-processing 程序。
OptiX、Direct-X 和 Vulkan 都允许您访问 RTX GPU 中的专用 ray-tracing 硬件。通过使用这些 API，可以以更低的功率要求实现更高的速度，而且它们还需要更少的工作，因为通过加速结构的交叉和光线遍历已为您提供。这些 API 还为 production-level 光线投射提供其他常用功能，例如实例化、变换、运动模糊，以及用于处理光线命中和未命中的 single-threaded 编程模型。
最小与最大光线查询：
OptiX 具有 built-in 功能，可以 return 最接近光线原点的表面交点，即 'min query'。 OptiX 没有为最远的交叉点提供类似的单一查询（这就是我假设你所说的“最大”的意思）。要找到最大距离命中或距离射线上第二个点最近的命中，您需要跟踪多个命中并跟踪您想要的命中。
在 CUDA 中，您可以自行检测最小查询和最大查询，因此只要您可以编写所有代码，您就可以做任何您想做的事情。
表面与体积：
你的问题提到了“3D体积”，它有多种含义，所以澄清一下：
OptiX（+ DirectX + Vulkan）是用于表面光线追踪的 API，例如三角形网格。 RTX 专用硬件专用于加速基于表面的表示的光线追踪。
如果您的“3D 体积”指的是体积表示，例如体素数据或四面体网格，那么 surface-based 光线追踪可能不是投射光线查询的最快或最合适的方式。在这种情况下，您可能希望在 CUDA 中使用“光线行进”技术，或者查看适用于 NanoVDB 等 GPU 的体积光线投射 API。