叮，你有一份光线追踪技术合集待查收 ｜ IMG2020

不久前，Imagination 发起了全球光线追踪开发创意赛 Imagination Originals，希望鼓励更多开发者们使用光线追踪技术，打造更精彩的内容。

回顾 2020 年，Imagination 陆续推出了一系列有关光线追踪的文章， 从光线追踪的基本原理概念，到技术难点解读，再到发布光线追踪等级系统，等等。这些文章将带你更为全面、深入地了解光线追踪技术。

如果你去看任何的三维场景，会发现其逼真度很大程度上取决于光照。在传统的图形渲染（光栅化处理）中，光照贴图和阴影贴图是预先计算好的，然后应用到场景中以模拟场景外观。虽然可以实现很美观的效果，但其始终受限于一个事实，即这些技术仅仅是在模拟光照。光线追踪技术则是模拟光照在真实世界中如何表现，以创建更精确、更程序化的反射、透明、发光和材质图像。

我们所处的世界充满着由太阳或其他人造光源发射出的数以亿计的光线。当光照射到物体表面时，光线会以各种方式反弹、分散和反射，直至最终到达我们的眼睛。正是这种复杂的交互作用创造了我们的现实“视界”。光线追踪是一种用于三维（3D）图形的照明技术，它可以模拟真实世界中的光线照射方式。

过去15年来实时光线追踪加速一直被默认为是GPU设计中最令人烦心的问题，关于光线追踪应该如何在GPU上实现的主流规范是微软推出的DXR，它要求的执行模型却不能真正融入到GPU的工作模式，这无疑给任何需要支持它的GPU设计者带来一些严重的潜在问题。如果实时光线追踪是它们过去十年时间没有考虑过的事情，那么这个问题会更加明显，而Imagination一直在关注这个问题。

当前市场上已有的软件层光线追踪技术需要调动SoC器件中所有可用的处理能力，要达到可以接受的效果就要降低帧率。而Imagination公司提供的是基于硬件的光线追踪解决方案，而且光线追踪IP功耗更低，我们2016年推出基于28nm工艺制程的开发板，只需要10W功耗，同时产生的峰值速率为300MRay/秒，通过升级工艺，可以把能效比做的更好。

2020年，Imagination 宣布推出光线追踪等级系统，该系统面向一系列架构，不仅是Imagination的PowerVR Ray Tracing，它可以对光线追踪加速的先进功能进行等级鉴别，每提升一个等级就表示可以提供更高的性能和更佳的硬件利用率。本文中，您将更清楚地了解光线追踪等级系统，以及它对游戏的重大意义。

对于了解实时三维图形的人来说，这个行业正在发生一些真正激动人心的事情：实时光线追踪技术的应用在激增。光线追踪技术常被称为计算机图形领域中的”圣杯”，通过模拟光线在现实世界中的行为来生成三维场景，从而为开发人员提供一套工具，实现令人难以置信的逼真视觉效果。该白皮书中详细介绍了光线追踪技术，以及 Imagination 在该领域的一些开创性突破。

光线追踪被视为下一个图形领域的重大技术革新，成为当前各大媒体报道的焦点，并预计今年年底将会广泛应用于消费级个人电脑和游戏主机中。该白皮书将介绍光线追踪等级概念，澄清并非所有光线追踪解决方案都是等同的，更高级别的光线追踪比低级别具备更强的功能以及更丰富的特征性能。鉴于等级由低到高，该白皮书将重点介绍从Level 0到Level 5光线追踪的体系结构变化及功能的提升。

当然，我们的光线追踪创意赛正在报名阶段，欢迎你们的加入，与全球开发者们一起碰撞交流。

对于光线追踪技术，你还关注哪些方面？欢迎给我们留言，交流讨论。