玩家的福利!Imagination先进图形渲染技术实现云游戏最佳体验

如今,随着5G进入商用阶段以及服务器端处理能力的快速提升,云游戏开始展现出勃勃生机。Imagination Technologies作为全球领先的图形处理和人工智能知识产权(IP)供应商,可凭借先进的图形渲染、数据运算、数据压缩等能力为打造强大的云游戏引擎提供全方位支持,进而为云游戏玩家带来更高级别的游戏体验。

7月23日,Imagination中国区战略市场与生态高级总监时昕博士做客5G云游戏产业联盟线上大讲堂第5期活动,为云游戏开发者和爱好者带来了“先进图形渲染技术带给云游戏玩家新体验”的主题分享。时昕博士从技术角度解析了如何提供高质量的图形图像技术(渲染性能)并降低设备功耗,同时介绍了Imagination PowerVR GPU IP的一些关键功能,以及它如何帮助生态合作伙伴实现最佳游戏体验。

云游戏市场迎来爆发式增长

时昕博士表示,随着5G的到来,我国的云游戏市场即将迎来爆发式的增长。他分享了来自于联通公司的云游戏市场分析报告:“云游戏是这几年大家都看好的市场,从联通的报告看,今后几年云游戏的年增长率都将在60%以上,个别年份的增长率甚至会超过100%,整个云游戏的市场规模将会从目前的30多亿人民币增长到2024年的400多亿人民币。同时,云游戏用户的数量也会有明显增加,目前的用户不多,大概是几千万,以重度游戏玩家为主,但是经过连续几年30%的增长之后,到2024年云游戏玩家数量将达到2亿人以上,从重度玩家扩展到更多普通玩家。”

除了联通报告中提到网络、硬件等推动云游戏发展的技术因素外,时昕博士认为还有一些因素加速了云游戏市场的起飞。第一,因为所有游戏都存储在云平台上,所以游戏对于玩家更加公平;第二,因为所有图形渲染都在云上进行,玩家不会受限于自己的硬件设备,可以获得更好的游戏体验;第三,只要可以接入网络,就可以随时随地使用任何设备来玩游戏;第四,会员制、订阅制会成为云游戏的主要商业模式,意味着玩家只要成为会员就可以体验到更多的游戏。

中国云游戏市场分析

Imagination为游戏玩家提供最好的画质和真实感

演讲中,时昕博士介绍了Imagination的基本情况:“Imagination是全球领先的图形处理器(GPU)知识产权(IP)供应商,在GPU开发方面已经有近30年历史。最近几年,我们凭借自己在GPU方面的深厚积累,又开发了人工智能(AI)处理器IP,即在业内享有盛名的神经网络加速器(NNA)。目前,全球范围内基于Imagination的IP设计出货的芯片已累计超过110亿颗。我们在GPU和图形处理基础技术方面拥有数千个专利;全球900名员工中80%以上是从事技术和产品开发的工程技术人员;我们的客户则是遍布于全球的领先芯片公司。”

时昕博士进一步介绍了Imagination在游戏领域的愿景:“作为一家以GPU技术为主的公司,Imagination的产品有很多应用,而游戏是其中的关键应用之一。我们在游戏领域的愿景是,为游戏玩家提供最好的画质和真实感,让玩家能够最大程度地沉浸在游戏世界中。传统上,Imagination的产品主要应用在移动设备上,包括iOS和安卓设备,相信随着5G和云游戏的普及,我们也能让包括云游戏玩家在内更多消费者体验到我们的GPU技术带来激动人心之处。”

玩家的福利!Imagination先进图形渲染技术实现云游戏最佳体验
Imagination希望为游戏玩家提供最好的画质和真实感

分块延迟渲染技术(TBDR)实现更佳的游戏体验

关于GPU的渲染技术以及对游戏的影响,时昕博士也做了较为详细的讲解。和桌面GPU通常使用立即渲染模式(Immediate Mode Rendering,IMR)不同,移动GPU一般使用分块渲染模式(Tile-Based Rendering,TBR),从而确保在移动端减少不必要的数据搬移。相比IMR,TBR会在顶点渲染后加入一个延迟,只对部分需要渲染的目标进行贴图和像素处理,从而减少不必要的工作。

而Imagination所采用的渲染技术是分块延迟渲染(Tile-Based Deferred Rendering,TBDR),它在TBR的基础上又加入了第二级延迟,即在顶点渲染和光栅化之后都加入了延迟环节,从而可以在最大程度上延迟像素渲染的工作,相比其他常见的GPU,Imagination的PowerVR GPU对带宽和功耗的要求更低。“通过Imagination的TBDR技术,可以确保你实现更好的帧数据传输,提供更高渲染性能的同时可以消耗更少的能量。对于游戏玩家来说,既可以保证最佳的游戏画质,在手机散热和续航时间等方面也有优势。”时昕博士介绍道。

玩家的福利!Imagination先进图形渲染技术实现云游戏最佳体验
通过分块延迟技术实现的画面效果

光线追踪技术(Ray Tracing)打造逼真的画面效果

前些年,光线追踪技术还只能用在影视、宣传海报等方面,而无法在游戏中使用,因为游戏每一秒都要实时地进行几十帧画面的渲染。而近几年,随着GPU技术的进步,可以实时地处理数百万条光线,也引起了游戏行业对光线追踪技术的关注。时昕博士也在演讲中对Imagination领先的光线追踪技术进行了介绍,并展示了相关画面效果和视频演示。他说道:“Imagination在光线追踪领域拥有200多项专利,利用我们独有的光线追踪技术,可以通过移动级硬件实时处理数以百万计的光线反射、折射、阴影等,并且我们完全支持Vulkan等标准化的应用编程接口(API)。通过光线追踪,可以实时地使用计算机动画技术生成逼真的画面,并且可与用户进行交互,所有的阴影、反射、折射效果都是自动完成的,不需要美工花时间来实现。”

玩家的福利!Imagination先进图形渲染技术实现云游戏最佳体验
利用光线追踪技术渲染出画面效果

GPU虚拟化技术实现高利用率、灵活性和安全性

Imagination的GPU具备虚拟化功能,是目前唯一可以支持虚拟化的移动GPU架构。时昕博士表示,开发者既可以利用整个GPU的资源支持少量重度的游戏进程,如赛车、第一人称射击等游戏,也可以很灵活地将一个大的GPU芯片虚拟成多个小的GPU,来运行更多的轻度游戏,如卡牌类或俄罗斯方块类的游戏。对云游戏而言,服务器的性能和成本是其瓶颈之一,而GPU虚拟化功能恰好可以助其实现资源的整合和合理分配。

时昕博士还介绍了Imagination最新推出的IMG A系列GPU中所拥有的HyperLane技术:“通过HyperLane技术,可以在一个GPU内核上运行多个操作系统,支持多个屏幕的显示,而且这些工作负载彼此之间是隔离的,不会出现一个工作负载有问题而影响其他工作负载的情况,从而实现了安全的GPU多任务处理。此外,HyperLane技术还有一个特性称为动态性能控制,即可以灵活地配置每个虚拟出来的GPU所拥有的资源,从而可以确保关键工作负载的服务质量(QoS),并实现GPU利用率的最大化。”

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Imagination的GPU虚拟化技术

Imagination相信,随着5G技术的逐渐普及,其所具有的低延时、高带宽等技术特点将带动游戏玩家向线上转移。未来,大家可以在电脑、手机、平板、电视等各种设备上享受更多、更好的游戏体验。这为从事云计算和游戏产业的企业提供了新的市场机遇,也提出了新的挑战,Imagination希望可以与这些产业链伙伴一起,紧紧抓住当前的云游戏发展良机,共同打造繁荣的云游戏产业生态。

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