2018年,英偉達(dá)宣布了一項(xiàng)名為“光線(xiàn)追蹤”(ray tracing)的圖形渲染技術(shù),可以提升游戲、CG動(dòng)畫(huà)的畫(huà)面質(zhì)量,目前只有高端游戲顯卡,以及最新發(fā)布的次世代游戲主機(jī)支持這項(xiàng)技術(shù)。
在光線(xiàn)追蹤問(wèn)世之前,游戲中的畫(huà)面主要采用“光柵化”技術(shù)進(jìn)行渲染,可以實(shí)現(xiàn)一些局部照亮的光線(xiàn)效果,畫(huà)面細(xì)節(jié)主要靠貼圖。
而光線(xiàn)追蹤技術(shù),是通過(guò)模擬光線(xiàn)的照射路徑,真實(shí)重現(xiàn)光線(xiàn)材質(zhì)、陰影和反射,計(jì)算出光線(xiàn)從發(fā)出以后,經(jīng)過(guò)一系列衰減,再進(jìn)入人眼時(shí)的情況,使得畫(huà)面看起來(lái)更加接近現(xiàn)實(shí)。
光線(xiàn)追蹤與光柵化,兩者之間最大的區(qū)別在于前者不需要貼圖資源,但是想要實(shí)現(xiàn)更加真實(shí)的畫(huà)面,依舊需要顯卡極高的圖形運(yùn)算能力。為了實(shí)現(xiàn)更好的光線(xiàn)追蹤效果,英偉達(dá)在RTX系列顯卡核心中,專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了光追加速單元來(lái)計(jì)算射線(xiàn)和三角形求交,配合顯卡原有的浮點(diǎn)運(yùn)算能力和深度學(xué)習(xí)算法,大幅提升了畫(huà)面的渲染效果。
不過(guò),光線(xiàn)追蹤技術(shù)非常吃顯卡性能,首款支持這項(xiàng)技術(shù)的RTX20系列顯卡,即便是高端旗艦型號(hào)的RTX2080 Ti,開(kāi)啟光線(xiàn)追蹤后,游戲畫(huà)面幀數(shù)也會(huì)下降不少。為此,英偉達(dá)推出了DLSS(圖像縮放)技術(shù),可實(shí)時(shí)用于視頻游戲中,利用深度學(xué)習(xí)將降低分辨率的圖像縮放為更高分辨率的圖像。簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)講,就是犧牲游戲分辨率來(lái)提升畫(huà)面的幀數(shù)。
比較有趣的是,時(shí)隔3年,ARM平臺(tái)也支持了這兩項(xiàng)技術(shù)。近日,在GDC大會(huì)上,英偉達(dá)宣布ARM平臺(tái)現(xiàn)已支持RTX光線(xiàn)追蹤技術(shù)和DLSS技術(shù)。這也就意味著,ARM平臺(tái)也能玩支持光線(xiàn)追蹤的游戲了。
智能手機(jī)也能玩光追游戲?
此次發(fā)布會(huì)上,英偉達(dá)使用搭載聯(lián)發(fā)科天璣1200處理器,以及RTX3060的顯卡,演示了用光線(xiàn)追蹤反射效果打造的《德軍總部:新血脈》Demo。
聯(lián)發(fā)科天璣1200?這不是適用于智能手機(jī)的處理器嗎?這是否意味著可以在手機(jī)上體驗(yàn)到光追游戲了呢?想必這是大家看到這條消息后提出的疑問(wèn)。
事實(shí)上,早在今年1月,聯(lián)發(fā)科就已經(jīng)表示,要將端游級(jí)游戲渲染技術(shù)帶入移動(dòng)終端,為游戲廠(chǎng)商、開(kāi)發(fā)者、終端提供強(qiáng)大的圖形處理能力,為手游玩家?guī)?lái)更加真實(shí)的游戲畫(huà)面。此外,聯(lián)發(fā)科已經(jīng)邀請(qǐng)了騰訊游戲一起研發(fā)手游的光線(xiàn)追蹤開(kāi)發(fā)。
那么問(wèn)題來(lái)了,除了聯(lián)發(fā)科的芯片外,搭載其他芯片的手機(jī)是否也支持光線(xiàn)追蹤呢?答案是肯定的。因?yàn)镵hronos Group在去年底發(fā)布了VuIkan光線(xiàn)追蹤標(biāo)準(zhǔn),為PC和移動(dòng)端一統(tǒng)光線(xiàn)追蹤體驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。
簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)講,VuIkan是一個(gè)跨平臺(tái)的2D和3D繪圖應(yīng)用程序接口(API)。此前,《王者榮耀》推出過(guò)VuIkan專(zhuān)版,可以提升游戲運(yùn)行時(shí)的幀率并降低耗電。這就有點(diǎn)類(lèi)似于PC上的OpenGL。
作為業(yè)內(nèi)首個(gè)開(kāi)放的、跨平臺(tái)、跨廠(chǎng)商的光線(xiàn)追蹤標(biāo)準(zhǔn),VuIkan不僅兼容英偉達(dá)、AMD、英特爾旗下的GPU,還支持高通、三星、麒麟、聯(lián)發(fā)科芯片集成的GPU。目前,Imagination即將推出支持光線(xiàn)追蹤的IMG C系列移動(dòng)端GPU。而ARM下一代 Mail-G79 GPU和高通下一代Adreno GPU也將有望支持VuIkan光線(xiàn)追蹤。
但是考慮到PC平臺(tái)開(kāi)啟光線(xiàn)追蹤后,游戲畫(huà)面幀數(shù)驟降,手機(jī)開(kāi)啟這項(xiàng)技術(shù)后,應(yīng)該也會(huì)出現(xiàn)相同的問(wèn)題,所以英偉達(dá)將DLSS技術(shù)帶到了ARM平臺(tái),以此來(lái)確保手機(jī)在玩光追游戲時(shí)能夠保持穩(wěn)定的幀數(shù)表現(xiàn)。
其實(shí),最早布局光線(xiàn)追蹤的不是聯(lián)發(fā)科,而是華為。早在2019年,華為就已經(jīng)聯(lián)合網(wǎng)易,在EMUI 10上做了首次嘗試,發(fā)布了首款支持光線(xiàn)追蹤的手游《遇見(jiàn)逆水寒》。
當(dāng)時(shí)華為手機(jī)搭載的是麒麟990處理器,其GPU的浮點(diǎn)運(yùn)算只有460.8LOPS,折算下來(lái),性能水平相當(dāng)于桌面端RTX2060算力的7%。能在如此低算力的情況下,實(shí)現(xiàn)光線(xiàn)追蹤效果,可以說(shuō)華為在軟件層面對(duì)加速架構(gòu)和算法上均有所突破。
然而,華為在今年的鴻蒙OS以及全場(chǎng)景新品發(fā)布會(huì)上,為我們帶來(lái)了支持光線(xiàn)追蹤的“鳳凰引擎”,這也就意味著華為手機(jī)上的光線(xiàn)追蹤功能將得到全面升級(jí)。而且,就在今年上半年,華為與網(wǎng)易合作開(kāi)發(fā)了第二款支持光線(xiàn)追蹤的手游《天諭》,畫(huà)面效果非常驚艷。
因此,未來(lái)將會(huì)有更多支持光線(xiàn)追蹤的手游發(fā)布,其他芯片廠(chǎng)商也會(huì)積極適配這項(xiàng)技術(shù)。值得一提的是,有傳言稱(chēng),三星下一款旗艦CPU將采用AMD的RDNA2架構(gòu),并加入了光線(xiàn)追蹤技術(shù)。同時(shí),還有消息表示,蘋(píng)果A15仿生芯片也將支持光線(xiàn)追
光線(xiàn)追蹤將成為智能手機(jī)宣傳新賣(mài)點(diǎn)?
眾所周知,智能手機(jī)上的芯片,都是基于ARM架構(gòu)打造。英偉達(dá)在這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)宣布,ARM平臺(tái)加入光線(xiàn)追蹤和DLSS技術(shù),意味著今年7月份之后發(fā)布的移動(dòng)端芯片,都會(huì)跟進(jìn)這兩項(xiàng)技術(shù)。同時(shí),之前發(fā)布的部分ARM芯片,可以通過(guò)升級(jí)固件來(lái)實(shí)現(xiàn)這兩項(xiàng)功能。
毋庸置疑,光線(xiàn)追蹤和DLSS技術(shù),使得手機(jī)上的游戲畫(huà)質(zhì)得到了顯著提升,可以為用戶(hù)帶來(lái)更好的游戲體驗(yàn)。而對(duì)于手機(jī)廠(chǎng)商來(lái)說(shuō),可以將這兩項(xiàng)技術(shù)作為新機(jī)的核心賣(mài)點(diǎn),以此來(lái)宣傳自家產(chǎn)品的圖形性能。
不過(guò),并非所有用戶(hù)都會(huì)在意畫(huà)面細(xì)節(jié),因?yàn)榇蟛糠钟脩?hù)在使用手機(jī)玩游戲時(shí),往往會(huì)因?yàn)檫^(guò)于投入而忽略了游戲內(nèi)的場(chǎng)景特效。再加上光線(xiàn)追蹤這項(xiàng)技術(shù),主要是可以模擬出鏡面的反射倒影。而且現(xiàn)在的手游畫(huà)質(zhì)已經(jīng)進(jìn)步很大了,比如《原神》《鬼泣》等,游戲畫(huà)面已經(jīng)接近主機(jī)。所以,只有畫(huà)質(zhì)黨才會(huì)被這項(xiàng)技術(shù)所吸引,光線(xiàn)追蹤本身就是一個(gè)小眾需求。
最關(guān)鍵的是,光線(xiàn)追蹤非常吃硬件配置,盡管手機(jī)支持DLSS技術(shù),但是光線(xiàn)追蹤仍然會(huì)給手機(jī)帶來(lái)不少負(fù)擔(dān)。這就好比1080P高清升級(jí)到4K超高清分辨率一樣,畫(huà)質(zhì)清晰度確實(shí)有了很明顯的提升,但對(duì)于硬件的算力也會(huì)成倍增加。
手機(jī)上的芯片性能本來(lái)就比PC差一大截,而且PC端開(kāi)啟光追后,哪怕是最新的RTX30系列顯卡,游戲畫(huà)面幀率也會(huì)下降不少。DLSS并不是完美的解決方案,依舊會(huì)犧牲畫(huà)面質(zhì)量來(lái)提升游戲幀數(shù)。
所以,智能手機(jī)支持光線(xiàn)追蹤和DLSS技術(shù),到底是好還是壞呢?我們不妨先打一個(gè)問(wèn)號(hào)。畢竟現(xiàn)在這兩項(xiàng)技術(shù)在手機(jī)端還沒(méi)有普及開(kāi)來(lái),再加上英偉達(dá)官宣沒(méi)多久,其他廠(chǎng)商的新機(jī)和芯片沒(méi)有那么快跟進(jìn)。
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編輯丨MoFirLee