近年来，光线追踪（Ray Tracing）技术取得了令人兴奋的进展，在各种图形处理应用中变得越来越重要。尤其是随着GPU技术的进步，可以实时地处理数百万条光线，使得光线追踪开始得到游戏行业的青睐。
为了让更多开发者深入了解硬件级光线追踪技术及其在游戏中的应用，Imagination Technologies于1月21日在CSDN平台上举办了光线追踪在线公开课，并邀请完美世界和腾讯互娱北极光工作室的技术专家共同进行了分享。
Imagination解决方案技术经理郑凯作为在线课主讲人，介绍了Imagination的光线追踪技术发展情况和相关成果。“过去十几年来，Imagination作为领先的GPU图形处理IP供应商，一直坚信光线追踪是3D图形硬件发展的必然阶段。”郑凯说道。
Imagination从2010年开始涉足光线追踪领域，在2014年游戏开发者大会上展示了PowerVR Wizard GPU架构，这在现代GPU架构中开创了实时光线追踪，并通过增加相干排序引擎，引入了混合光线追踪（混合传统渲染和光线追踪渲染）概念，充分利用了光栅化的效率和光线追踪的图像质量优势。
混合光线追踪可以用于多个应用场景，包括屏幕上（如反光、折射和全局照明）或屏幕外（如实体和碰撞检测）各种从简单到复杂的应用，其中最简单的应用之一就是渲染阴影。
以上图中茶壶的阴影渲染为例，如果采用传统的光栅化方法处理，场景必须从每条光线的角度进行渲染，信息存储在纹理中，然后在光效阶段重新投射到茶壶本身。这样阴影的质量只是差强人意，容易混叠或者失真。所以，用传统方法处理阴影十分不直观而且工作量不小。
如果采用混合光线追踪方式，首先要将场景渲染为Deep Frame Buffer（即G Buffer），然后追踪光线找到哪些像素在阴影中，哪些不在，最后将所有碎片组合，将画面渲染到屏幕上。采用这种方法，将大大减少光线的数量，同时渲染效果也更佳。
演讲中，郑凯还介绍了正在如火如荼举行的Imagination Originals光线追踪全球创意赛。该比赛面向全球开发者，征集适配移动端设备的光线追踪开发成果，并要求在UE4中使用光线追踪功能。所有 3D 游戏作品，不管是光彩熠熠的动画人物，阳光灿烂的环境，还是道具的透视画，都可以尽情发挥，去赢取比赛大奖。
本次公开课还邀请完美世界资深技术美术和引擎工程师徐行、腾讯互娱北极光工作室高级游戏美术3D设计师杨中锋进行了交流分享。徐行介绍了光线追踪对游戏美学带来的提升以及如何使用UE4针对移动平台设计硬件光线追踪，杨中锋则以《天涯明月刀》这款热门游戏为例展示了光线追踪在游戏中的应用效果。
腾讯互娱北极光工作室高级游戏美术3D设计师杨中锋展示是否使用光线追踪的对比效果（上图）和完全使用光线追踪的效果（下图）
杨中锋介绍道，在《天涯明月刀》游戏中实现基于光线追踪的全局光照之后，美术效果得到了巨大的提升，场景中的间接光照及阴影都有了明显突破，闭塞空间与开阔空间形成对比，在不损失亮部细节的同时暗部层次更丰富，更接近真实。
光线追踪技术带来的变化不止是游戏画面上的，在游戏制作流程上的影响也是非常巨大的。首先采用光线追踪技术能够更加规范场景光照的制作流程，其次可以加速开发流程，这为美术人员节约了大量的调试时间，使其可以将更多时间和精力投入艺术设计中。
