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

回顧 2020 年，Imagination 陸續(xù)推出了一系列有關光線追蹤的文章， 從光線追蹤的基本原理概念，到技術難點解讀，再到發(fā)布光線追蹤等級系統(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。

如果你去看任何的三維場景，會發(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先計算好的，然后應用到場景中以模擬場景外觀。雖然可以實現(xiàn)很美觀的效果，但其始終受限于一個事實，即這些技術僅僅是在模擬光照。光線追蹤技術則是模擬光照在真實世界中如何表現(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)以億計的光線。當光照射到物體表面時，光線會以各種方式反彈、分散和反射，直至最終到達我們的眼睛。正是這種復雜的交互作用創(chuàng)造了我們的現(xiàn)實“視界”。光線追蹤是一種用于三維（3D）圖形的照明技術，它可以模擬真實世界中的光線照射方式。

過去15年來實時光線追蹤加速一直被默認為是GPU設計中最令人煩心的問題，關于光線追蹤應該如何在GPU上實現(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設計者帶來一些嚴重的潛在問題。如果實時光線追蹤是它們過去十年時間沒有考慮過的事情，那么這個問題會更加明顯，而Imagination一直在關注這個問題。

當前市場上已有的軟件層光線追蹤技術需要調(diào)動SoC器件中所有可用的處理能力，要達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，同時產(chǎn)生的峰值速率為300MRay/秒，通過升級工藝，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，它可以對光線追蹤加速的先進功能進行等級鑒別，每提升一個等級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系統(tǒng)，以及它對游戲的重大意義。

對于了解實時三維圖形的人來說，這個行業(yè)正在發(fā)生一些真正激動人心的事情：實時光線追蹤技術的應用在激增。光線追蹤技術常被稱為計算機圖形領域中的”圣杯”，通過模擬光線在現(xiàn)實世界中的行為來生成三維場景，從而為開發(fā)人員提供一套工具，實現(xiàn)令人難以置信的逼真視覺效果。該白皮書中詳細介紹了光線追蹤技術，以及 Imagination 在該領域的一些開創(chuàng)性突破。

光線追蹤被視為下一個圖形領域的重大技術革新，成為當前各大媒體報道的焦點，并預計今年年底將會廣泛應用于消費級個人電腦和游戲主機中。該白皮書將介紹光線追蹤等級概念，澄清并非所有光線追蹤解決方案都是等同的，更高級別的光線追蹤比低級別具備更強的功能以及更豐富的特征性能。鑒于等級由低到高，該白皮書將重點介紹從Level 0到Level 5光線追蹤的體系結(jié)構(gòu)變化及功能的提升。

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

對于光線追蹤技術，你還關注哪些方面？歡迎給我們留言，交流討論。