Imagination光線追蹤

捕捉光的力量

光線追蹤技術問世了:這是一項革命性的圖形技術,它可以模擬光線在現實世界中的表現,讓開發人員能夠在簡化和加快工作流程的同時,並創造出驚人的逼真視覺效果

比你想像的更接近,口袋裏的光線追蹤

光線追蹤是遊戲圖形的下一步,它為最新的PC和主機遊戲帶來了新一波的真實感,並讓藝術家們在他們的作品中解鎖了一個新的細節水平。光線追蹤尚未出現在世界上最大的遊戲人口手機遊戲玩家的螢幕。

即使在具有數百瓦功率的最大的水冷RGB怪獸卡上,光線追蹤也很難實現。加上在處理電池壽命、低功耗和微小圖形處理器的限制,這是一個更棘手的問題。 Imagination Technologies 技術洞察副總裁 Kristof Beets 談論了技術細節和新的光線追蹤算法概念,它們使行動光線追蹤提早成為現實。

立即註冊了解用於創建光線追蹤算法的新硬體和軟體 IP 以及流程,該算法可以在行動裝置提供即時光線追蹤照明和陰影。

立即註冊

光線追蹤是什麼?

從3D早期開始傳統的渲染就已經使用柵格化來完成了,其中對象的幾何形狀是使用三角形網格構建起來的,然後使用「陰影」來創作它們的外觀。然而柵格化的方式使場景照亮的方式只能是近似的。

光線追蹤是不同的。

它模擬了現實世界中光的工作方式,在現實世界中光源發出的光線在場景中不斷反射,直到到達觀看者的眼睛。光線追蹤從觀看者(螢幕)發出光線到場景中,反射到物體上最終延伸到光源。當光線與物體相互作用時會被物體阻擋、反射或折射,這取決與它們的材質屬性,即使是視角外的物體也會產生陰影和反射。

一旦光線射入場景中,燈光過程就會自然發生,這意味著開發者不需要花費時間去創造「假」的燈光效果。這種優雅的場景燈光方法有助於實現更加真實的圖形效果,提升遊戲和視覺類應用程式,同時簡化內容創作者的燈光效果設計流程。

為了更好的理解光線追蹤的基本原理,請閱讀我們的白皮書《初露曙光:在行動領域引入實時光線追蹤技術》。

下載白皮書

Imagination光線追蹤: 我們獨特的方法

光線追蹤需要大量的計算,這使得它在即時實現上具有挑戰性。為了使其成為現實,我們獨特的架構設計包括受專利保護的專業硬體模塊,可以更快的實現全面的光線追蹤或採用高效的混合渲染方法,將傳統的柵格化技術與光線追蹤結合起來,從而實現更加真實的光照、反射和陰影效果。

通過這一點Imagination創建的解決方案實現了圖像質量和性能的最佳平衡。

你現在的等級是多少?探索光線追蹤的六個級別

光線追蹤在桌機電腦和遊戲機等市場引起了轟動,但許多人並沒有意識到並非所有的解決方案都是相同的。

為了幫助業界理解這一點,我們設定了光線追蹤的等級系統,這六個級別定義了光線追蹤解決方案在過去是如何發展,並解釋了效率如何隨著等級的提高而提升,這對於功耗敏感的應用(比如行動裝置)尤其關鍵。

光線追蹤的六個等級:

  • Level 0:傳統的解決方案
  • Level 1:軟件運行在傳統的GPU處理器上
  • Level 2:Ray/Box和Ray/Tri的硬體測試
  • Level 3:包圍層次盒(Bounding Volume Hierarchy, BVH)的硬體處理
  • Level 4:硬體上具有一致性排序的BVH處理
  • Level 5:基於場景層次發生器的硬體相干BVH處理

要了解更多關於Imagination光線追蹤提供的獨特功能,比如相干性引擎 (Coherency Engine),現在就下載我們的白皮書

下載白皮書

一場視覺的革命

行動領域

隨著光線追蹤的真實性在 PC 和遊戲機上成為標準,消費者期望他們的行動設備也能夠達到同樣的品質水準。 Imagination 基於 PowerVR 架構的GPU 處理器因在行動裝置上提供同遊戲機一樣的圖形品質而聞名,而 Imagination 光線追蹤也將為下一代設備提供同樣的效果。

我們「行動端優先」的光線追蹤方法以效率為核心,使其成為受電池限制設備的理想選擇,並且承諾為行動端設備帶來新的視覺品質水準。

光線追蹤也可以用於增強各種行動端應用,比如增強現實應用將虛擬對象帶入現實世界,VR遊戲可以達到更高的沉浸程度。

雲遊戲

雲遊戲正在擴大玩家的選擇範圍,但是功耗和散熱管理是伺服器集群面臨的關鍵挑戰。 Imagination 高度可擴展的光線追蹤解決方案將使尖端的雲遊戲成為可能,提供令人驚嘆的視覺效果,結合低功耗特性滿足了高容量雲遊戲環境的強健性要求。

汽車產業

現代汽車的內飾主要是以顯示螢幕為主,而視覺效果的品質正成為高階品牌區別於其他品牌的關鍵因素。光線追蹤可以在許多方面提高車內圖形的標準。全景視圖是一項關鍵技術,將越來越多的用於向駕駛員傳遞安全關鍵資訊,而光線追蹤可以為圖像增加前所未有的真實感。使用光線追蹤可以更容易的創建全景視圖所需的失真矯正過程,並且具有更低的延遲。它還可以在單一通道中實現扭曲或彎曲渲染,進而在擋風玻璃上精確的映射出抬頭顯示器(head-up display,HUD)。

視覺化

很多市場應用依賴於前期視覺化應用程式為虛擬原型創建高度真實的模型。建築、室內設計、房地產開發和產品設計等產業都利用了光線追蹤,來實現更加真實的視覺化效果。傳統方式上生成這些類型的圖像,需要很長時間來渲染,但是 Imagination的光線追蹤可以即時創建物理模型,加快產品上市且提高客戶的滿意度。

技術文章