CES 2016：PowerVR GR6500平台上的实时光线追踪

在过去的十年，图形化在移动终端中发生了令人难以置信的变化。

2001年Imagination创造性的推出了用于移动终端的PowerVR系列GPU。从那时起，每一个PoewerVR图形架构的发布版本，我们都会为终极性能和能源效率设立标准。

大约两年前,一场新的革命悄然开始。在2014GDC上，我的同事介绍了PowerVR Wizard，这是一个新型可扩展的GPU架构，能够以极小的功耗实现高性能光线追踪功能。

最近，我做了一个PowerVR光线追踪具有里程碑意义的报告：28nm GR6500 GPU全速工作于带有PCIe接口的评估板上。

关于PowerVR GR6500 GPU最令人激动的事情莫过于它是一个完整的图像引擎，并且具有光线追踪功能。开发人员可以直接利用其特有的光线追踪能力。

为了证明这一点，在2016 CES上，我们利用GR6500开发系统，做了未经任何修改的软件测试程序的运行展示。

GR6500在硬件上提供了很多先进的图形算法，这些算法是在之前性能很好的功率消耗达几百瓦的台式机GPU中都无法达到的。

在去年的一篇文章中，我们描述了阴影、反射和折射是如何集成到传统的光栅管道。在这篇后续的文章中，我们将提出如何用更少的工件使光线追踪阴影并得到更好的效果，而且，它比目前通过级联影子映射方法计算阴影更高效。

GR6500 GPU允许混合个体游戏引擎的每个部分同时在同一个的GPU上运行。光栅和射线跟踪同时执行，数据流高效地通过渲染管道，并使存储器在耗电最低的状态下运行。

上图中我们展示了光线跟踪是影响比赛的选择性因素。但著名的光线追踪渲染是基于一个完全不同的补偿方式：基于实物的路径跟踪。

路径跟踪是采用物理定律来精确地计算多少光线到达一个像素点。无法妥协的超现实主义令这种图像呈现方式过于理想化。并且，艺术家可以使用熟悉材料，如木头、石头和玻璃，会大幅缩短了内容创建过程。通过放置灯光就可以代替高性能透视技巧。

此前，因离线工作速度慢，路径跟踪在可视化结构和电影特效应用中受到局限。由PowerVR GR6500授权后，路径跟踪可以达到实时交互的速度，并在极低的功耗下运行。随着路径跟踪的成熟，它必然将成为新兴的包括虚拟现实和增强现实在内的图形应用技术的重要组成部分。

使用生产质量补偿方法渲染后的图像

PowerVR GR6500是一款适用于移动设备的GPU。它的芯片尺寸、GFLOPS性能、带宽和能耗预示着他可以用到今天的智能手机中。但一个控制台GPU或未来期待的智能手机和手持设备在功能和性能上将远远超出GR6500的规格。

PowerVR光线追踪技术从根本上是可实现的，其效率也会随着越来越多强大核的添加而得到提升。

我们通过几个不同GR6500评估板在同一个系统下工作，论证了其可行性。

PowerVR Wizard在PCIe评估板上面的演示图

这个配置实现了每秒超过十亿次的高吞吐量的光线追踪。最后，我们可为适用于任何光线追踪的GPU提供一个完整的开发环境和授权。这只是PowerVR Wizard架构应用的一部分，它还有很大的提升空间。

PowerVR GR6500 GPU实现多重扩展

我们非常看好PowerVR Wizard光线追踪架构的前景，并期待开发者们利用它开发新一代图形应用。如果你想更多的了解PowerVR GR6500 GPU和上面的demo，可以在GDC 2016聆听我们的报告，或来我们的展台体验我们的光线追踪技术。