折叠屏|让手机也能有桌面级游戏体验,业界首款RTLS 4级光线追踪GPU来了

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2021年11月4日下午 , 图形处理器(GPU)技术厂商Imagination Technologies召开新产品媒体发布会 , 宣布推出旗舰款GPU知识产权(IP)产品IMG CXT , 同时其PowerVR Photon光线追踪架构也随该IP首次亮相 。
什么是光线追踪?

现实世界我们所看到的一切 , 都是源于我们人眼对于外界光线的感知 。 而光线从光源发出 , 在各种物体表面会经过多次反射、折射和散射 , 并且相互作用(吸收、改变颜色、改变方向) , 最终这些光线会以各种特定颜色组合被人眼所看到 。 在这个过程中 , 每一个光线的路径由多重直线组成 , 几乎总是包含从原点到场景的反射 , 折射和阴影效应 。

在传统的游戏和动画制作当中 , 计算机不会计算每个光线从哪里来 , 到哪里去 , 更不会计算这些光线的相互叠加 。 只是通过及时演算物体阴影和控制光线的强弱来“模拟”人眼看到的真实情况 。 尽管现在很多采用了HDR(高动态范围)效果的游戏都有很不错的光影效果 , 但是那远非真实的光影效果 。 你很难通过影子和光线的遮蔽来判断 , 移动的目标(比如射击游戏中的敌人)所处的位置 。而光线追踪技术则是通过计算机在游戏或动画的每一帧画面制作当中 , 模拟现实世界中的光线从光源到物体表面再到人眼所呈现的视觉效果 , 以提升视觉体验的技术 。 它可以实现更为逼真的阴影和反射效果 , 同时还可以大大改善半透明度和散射 , 带来相似于人眼所看到的更为真实场景效果 。

不过 , 光线追踪技术计算的光线路径方向与真实世界中的人眼的感知的光线是反向的 , 即以人眼为出发点 , 以人眼希望看到的类似真实世界的光影效果 , 再来进行画面制作和渲染 。 目前较为常见的方法是混合渲染 , 即渲染大部分的传统场景 , 同时使用光线追踪技术查询需要再进一步处理的场景的像素 。
比如 , 在动画中 , 每一束光线的直线部分的位置和方向总是在不断变化 , 因此每一条光线都要用一个数学方程式来表示 , 定义光线的空间路径为时间的函数 , 根据光线在到达屏幕前经过的场景中的目标的色素或颜色来分配给每一束光线一种颜色 , 最终呈现出人眼所看到的画面 。 屏幕上的每一个像素都符合每一时刻可以回溯到源头的的每条光线 。
虽然光线追踪技术对于计算资源有一定的要求 , 但是得益于近年来GPU性能的不断提升 , 以及光线追踪技术能够为用户带来更为优质、更为真实的视觉体验效果 , 开始越来越多的被高品质的游戏和动画所采用 , 比如《战地5》、《古墓丽影:暗影》、《使命召唤:现代战争》等 。
光线追踪技术开始进入移动市场
近年来 , 随着以《王者荣耀》、各类“吃鸡”游戏为代表的爆款手游的出现 , 手游市场呈现快速爆发 。 在此背景之下 , 手机的游戏体验越来越被各大智能手机厂商所重视 。