不久前，Imagination 發(fā)起了全球光線追蹤開發(fā)創(chuàng)意賽 Imagination Originals，希望鼓勵(lì)更多開發(fā)者們使用光線追蹤技術(shù)，打造更精彩的內(nèi)容。

回顧 2020 年，Imagination 陸續(xù)推出了一系列有關(guān)光線追蹤的文章， 從光線追蹤的基本原理概念，到技術(shù)難點(diǎn)解讀，再到發(fā)布光線追蹤等級(jí)系統(tǒng)，等等。這些文章將帶你更為全面、深入地了解光線追蹤技術(shù)。

如果你去看任何的三維場(chǎng)景，會(huì)發(fā)現(xiàn)其逼真度很大程度上取決于光照。在傳統(tǒng)的圖形渲染（光柵化處理）中，光照貼圖和陰影貼圖是預(yù)先計(jì)算好的，然后應(yīng)用到場(chǎng)景中以模擬場(chǎng)景外觀。雖然可以實(shí)現(xiàn)很美觀的效果，但其始終受限于一個(gè)事實(shí)，即這些技術(shù)僅僅是在模擬光照。光線追蹤技術(shù)則是模擬光照在真實(shí)世界中如何表現(xiàn)，以創(chuàng)建更精確、更程序化的反射、透明、發(fā)光和材質(zhì)圖像。

我們所處的世界充滿著由太陽或其他人造光源發(fā)射出的數(shù)以億計(jì)的光線。當(dāng)光照射到物體表面時(shí)，光線會(huì)以各種方式反彈、分散和反射，直至最終到達(dá)我們的眼睛。正是這種復(fù)雜的交互作用創(chuàng)造了我們的現(xiàn)實(shí)“視界”。光線追蹤是一種用于三維（3D）圖形的照明技術(shù)，它可以模擬真實(shí)世界中的光線照射方式。

過去15年來實(shí)時(shí)光線追蹤加速一直被默認(rèn)為是GPU設(shè)計(jì)中最令人煩心的問題，關(guān)于光線追蹤應(yīng)該如何在GPU上實(shí)現(xiàn)的主流規(guī)范是微軟推出的DXR，它要求的執(zhí)行模型卻不能真正融入到GPU的工作模式，這無疑給任何需要支持它的GPU設(shè)計(jì)者帶來一些嚴(yán)重的潛在問題。如果實(shí)時(shí)光線追蹤是它們過去十年時(shí)間沒有考慮過的事情，那么這個(gè)問題會(huì)更加明顯，而Imagination一直在關(guān)注這個(gè)問題。

當(dāng)前市場(chǎng)上已有的軟件層光線追蹤技術(shù)需要調(diào)動(dòng)SoC器件中所有可用的處理能力，要達(dá)到可以接受的效果就要降低幀率。而Imagination公司提供的是基于硬件的光線追蹤解決方案，而且光線追蹤IP功耗更低，我們2016年推出基于28nm工藝制程的開發(fā)板，只需要10W功耗，同時(shí)產(chǎn)生的峰值速率為300MRay/秒，通過升級(jí)工藝，可以把能效比做的更好。

2020年，Imagination 宣布推出光線追蹤等級(jí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)面向一系列架構(gòu)，不僅是Imagination的PowerVR Ray Tracing，它可以對(duì)光線追蹤加速的先進(jìn)功能進(jìn)行等級(jí)鑒別，每提升一個(gè)等級(jí)就表示可以提供更高的性能和更佳的硬件利用率。本文中，您將更清楚地了解光線追蹤等級(jí)系統(tǒng)，以及它對(duì)游戲的重大意義。

對(duì)于了解實(shí)時(shí)三維圖形的人來說，這個(gè)行業(yè)正在發(fā)生一些真正激動(dòng)人心的事情：實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)的應(yīng)用在激增。光線追蹤技術(shù)常被稱為計(jì)算機(jī)圖形領(lǐng)域中的”圣杯”，通過模擬光線在現(xiàn)實(shí)世界中的行為來生成三維場(chǎng)景，從而為開發(fā)人員提供一套工具，實(shí)現(xiàn)令人難以置信的逼真視覺效果。該白皮書中詳細(xì)介紹了光線追蹤技術(shù)，以及 Imagination 在該領(lǐng)域的一些開創(chuàng)性突破。

光線追蹤被視為下一個(gè)圖形領(lǐng)域的重大技術(shù)革新，成為當(dāng)前各大媒體報(bào)道的焦點(diǎn)，并預(yù)計(jì)今年年底將會(huì)廣泛應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)個(gè)人電腦和游戲主機(jī)中。該白皮書將介紹光線追蹤等級(jí)概念，澄清并非所有光線追蹤解決方案都是等同的，更高級(jí)別的光線追蹤比低級(jí)別具備更強(qiáng)的功能以及更豐富的特征性能。鑒于等級(jí)由低到高，該白皮書將重點(diǎn)介紹從Level 0到Level 5光線追蹤的體系結(jié)構(gòu)變化及功能的提升。

當(dāng)然，我們的光線追蹤創(chuàng)意賽正在報(bào)名階段，歡迎你們的加入，與全球開發(fā)者們一起碰撞交流。

對(duì)于光線追蹤技術(shù)，你還關(guān)注哪些方面？歡迎給我們留言，交流討論。