Imagination光线追踪
捕捉光的力量

光线追踪技术问世了:这是一项革命性的图形技术,它可以模拟光线在现实世界中的表现,让开发人员能够在简化和加快工作流程的同时创造出惊人的逼真视觉效果。

【视频回放】借助硬件光线追踪,实现移动端影视级画质

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2021年1月在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。欢迎观看视频回放。

光线追踪是什么?

从3D早期开始传统的渲染就已经使用栅格化来完成了,其中对象的几何形状是使用三角形网格构建起来的,然后使用“阴影”来创建它们的外观。然而栅格化的方式使场景照亮的方式只能是近似的。

光线追踪是不同的。

它模拟了现实世界中光的工作方式,在现实世界中光源发出的光线在场景中不断反射直到到达观看者的眼睛。光线追踪从观看者(屏幕)发出光线到场景中,反射到物体上最终延伸到光源。当光线与物体相互作用时会被物体阻挡、反射或折射,这取决与它们的材质属性,即使是视角外的物体也会产生阴影和反射。

一旦光线射入场景中灯光过程就会自然发生,这意味着开发者不需要花费时间去创造“假”的灯光效果。这种优雅的场景灯光方法有助于实现更加真实的图形效果,提升游戏和视觉类应用程序,同时简化内容创作者的灯光效果设计流程。

为了更好的理解光线追踪的基本原理,请阅读我们的白皮书《初露曙光:在移动领域引入实时光线追踪技术》。

Imagination光线追踪——我们独特的方法

光线追踪需要大量的计算,这使得它在实时实现上具有挑战性。为了使其成为现实,我们独特的架构设计包括受专利保护的专业硬件模块,可以更快的实现全面的光线追踪或采用高效的混合渲染方法,将传统的栅格化技术与光线追踪结合起来从而实现更加真实的光照、反射和阴影效果。

通过这一点Imagination创建的解决方案实现了图像质量和性能的最佳平衡。

光线追踪开启 光线追踪关闭

 

你现在的等级是多少?发现光线追踪的六个等级

光线追踪在台式机和游戏机等市场引起了轰动,但许多人并没有意识到并非所有的解决方案都是相同的。

为了帮助业界理解这一点,我们设定了光线追踪的等级系统,这六个级别定义了光线追踪解决方案在过去是如何发展的,并解释了效率如何随着等级的提高而提高,这对于功耗敏感的应用(比如移动设备)尤其关键。

光线追踪的六个等级:
Level 0:传统的解决方案
Level 1:软件运行在传统的GPU处理器上
Level 2:Ray/Box和Ray/Tri的硬件测试
Level 3:包围层次盒(Bounding Volume Hierarchy, BVH)的硬件处理
Level 4:硬件上具有一致性排序的BVH处理
Level 5:基于场景层次发生器的硬件相干BVH处理

要了解更多关于Imagination光线追踪提供的独特功能,比如相干性引擎,现在就下载我们的白皮书。

一场视觉的革命

移动领域

随着光线追踪的真实性在 PC 和游戏机上成为标准,消费者期望他们的便携设备也能够达到同样的质量水平。Imagination 基于 PowerVR 架构的 GPU 处理器因在便携设备上提供同游戏机一样的图形质量而闻名,而 Imagination 光线追踪也将为下一代设备提供同样的效果。
我们“移动端优先”的光线追踪方法以效率为核心,使其成为受电池限制设备的理想选择,并且承诺为移动端设备带来新的视觉质量水平。
光线追踪也可以用于增强各种移动端应用,比如增强现实应用将虚拟对象带入现实世界,VR游戏可以达到更高的沉浸程度。

云游戏

云游戏正在扩大玩家的选择范围,但是功耗和发热管理是服务器集群面临的关键挑战。Imagination 高度可扩展的光线追踪解决方案将使尖端的云游戏成为可能,提供令人惊叹的视觉效果,结合低功耗特性满足了高容量云游戏环境的鲁棒性要求。

汽车行业

现代汽车的内饰主要是以显示屏为主,而视觉效果的质量正成为高端品牌区别于其他品牌的关键因素。光线追踪可以在许多方面提高车内图形的标准。环绕视图是一项关键技术,将越来越多的用于向驾驶员传递安全关键信息,而光线追踪可以为图像增加前所未有的真实感。使用光线追踪可以更容易的创建环绕视图所需的失真矫正过程,并且具有更低的延迟。它还可以在单一通道中实现扭曲或弯曲渲染,从而在挡风玻璃上精确的映射出平视显示器(head-up display,HUD)。

可视化

很多市场应用依赖于前期可视化应用程序为虚拟原型创建高度真实的模型。建筑、室内设计、房地产开发和产品设计等行业都利用了光线追踪来实现更加真实的可视化效果。传统方式上生成这些类型的图像需要很长时间来渲染,但是 Imagination 线追踪可以实时创建物理模型,加快产品上市且提高客户的满意度。