光线追踪要成为手机新噱头?

雷科技·2021-07-21
英伟达宣布ARM平台支持光线追踪和DLSS。

本文来自微信公众号“雷科技”(ID:leitech),作者:MoFirLee,36氪经授权发布。原标题:《好家伙!智能手机未来的看点是光线追踪?

2018年,英伟达宣布了一项名为“光线追踪”(ray tracing)的图形渲染技术,可以提升游戏、CG动画的画面质量,目前只有高端游戏显卡,以及最新发布的次世代游戏主机支持这项技术。

在光线追踪问世之前,游戏中的画面主要采用“光栅化”技术进行渲染,可以实现一些局部照亮的光线效果,画面细节主要靠贴图。

而光线追踪技术,是通过模拟光线的照射路径,真实重现光线材质、阴影和反射,计算出光线从发出以后,经过一系列衰减,再进入人眼时的情况,使得画面看起来更加接近现实。

光线追踪与光栅化,两者之间最大的区别在于前者不需要贴图资源,但是想要实现更加真实的画面,依旧需要显卡极高的图形运算能力。为了实现更好的光线追踪效果,英伟达在RTX系列显卡核心中,专门设计了光追加速单元来计算射线和三角形求交,配合显卡原有的浮点运算能力和深度学习算法,大幅提升了画面的渲染效果。

不过,光线追踪技术非常吃显卡性能,首款支持这项技术的RTX20系列显卡,即便是高端旗舰型号的RTX2080 Ti,开启光线追踪后,游戏画面帧数也会下降不少。为此,英伟达推出了DLSS(图像缩放)技术,可实时用于视频游戏中,利用深度学习将降低分辨率的图像缩放为更高分辨率的图像。简单点来讲,就是牺牲游戏分辨率来提升画面的帧数。

比较有趣的是,时隔3年,ARM平台也支持了这两项技术。近日,在GDC大会上,英伟达宣布ARM平台现已支持RTX光线追踪技术和DLSS技术。这也就意味着,ARM平台也能玩支持光线追踪的游戏了。

智能手机也能玩光追游戏?

此次发布会上,英伟达使用搭载联发科天玑1200处理器,以及RTX3060的显卡,演示了用光线追踪反射效果打造的《德军总部:新血脉》Demo。

联发科天玑1200?这不是适用于智能手机的处理器吗?这是否意味着可以在手机上体验到光追游戏了呢?想必这是大家看到这条消息后提出的疑问。

事实上,早在今年1月,联发科就已经表示,要将端游级游戏渲染技术带入移动终端,为游戏厂商、开发者、终端提供强大的图形处理能力,为手游玩家带来更加真实的游戏画面。此外,联发科已经邀请了腾讯游戏一起研发手游的光线追踪开发。

那么问题来了,除了联发科的芯片外,搭载其他芯片的手机是否也支持光线追踪呢?答案是肯定的。因为Khronos Group在去年底发布了VuIkan光线追踪标准,为PC和移动端一统光线追踪体验奠定了基础。

简单点来讲,VuIkan是一个跨平台的2D和3D绘图应用程序接口(API)。此前,《王者荣耀》推出过VuIkan专版,可以提升游戏运行时的帧率并降低耗电。这就有点类似于PC上的OpenGL。

作为业内首个开放的、跨平台、跨厂商的光线追踪标准,VuIkan不仅兼容英伟达、AMD、英特尔旗下的GPU,还支持高通、三星、麒麟、联发科芯片集成的GPU。目前,Imagination即将推出支持光线追踪的IMG C系列移动端GPU。而ARM下一代 Mail-G79 GPU和高通下一代Adreno GPU也将有望支持VuIkan光线追踪。

但是考虑到PC平台开启光线追踪后,游戏画面帧数骤降,手机开启这项技术后,应该也会出现相同的问题,所以英伟达将DLSS技术带到了ARM平台,以此来确保手机在玩光追游戏时能够保持稳定的帧数表现。

其实,最早布局光线追踪的不是联发科,而是华为。早在2019年,华为就已经联合网易,在EMUI 10上做了首次尝试,发布了首款支持光线追踪的手游《遇见逆水寒》。

当时华为手机搭载的是麒麟990处理器,其GPU的浮点运算只有460.8LOPS,折算下来,性能水平相当于桌面端RTX2060算力的7%。能在如此低算力的情况下,实现光线追踪效果,可以说华为在软件层面对加速架构和算法上均有所突破。

然而,华为在今年的鸿蒙OS以及全场景新品发布会上,为我们带来了支持光线追踪的“凤凰引擎”,这也就意味着华为手机上的光线追踪功能将得到全面升级。而且,就在今年上半年,华为与网易合作开发了第二款支持光线追踪的手游《天谕》,画面效果非常惊艳。

因此,未来将会有更多支持光线追踪的手游发布,其他芯片厂商也会积极适配这项技术。值得一提的是,有传言称,三星下一款旗舰CPU将采用AMD的RDNA2架构,并加入了光线追踪技术。同时,还有消息表示,苹果A15仿生芯片也将支持光线追踪技术。如果消息属实,那么从今年下半年起,移动端的光线追踪技术将逐渐得到普及。

光线追踪将成为智能手机宣传新卖点?

众所周知,智能手机上的芯片,都是基于ARM架构打造。英伟达在这个时间节点宣布,ARM平台加入光线追踪和DLSS技术,意味着今年7月份之后发布的移动端芯片,都会跟进这两项技术。同时,之前发布的部分ARM芯片,可以通过升级固件来实现这两项功能。

毋庸置疑,光线追踪和DLSS技术,使得手机上的游戏画质得到了显著提升,可以为用户带来更好的游戏体验。而对于手机厂商来说,可以将这两项技术作为新机的核心卖点,以此来宣传自家产品的图形性能。

不过,并非所有用户都会在意画面细节,因为大部分用户在使用手机玩游戏时,往往会因为过于投入而忽略了游戏内的场景特效。再加上光线追踪这项技术,主要是可以模拟出镜面的反射倒影。而且现在的手游画质已经进步很大了,比如《原神》《鬼泣》等,游戏画面已经接近主机。所以,只有画质党才会被这项技术所吸引,光线追踪本身就是一个小众需求。

最关键的是,光线追踪非常吃硬件配置,尽管手机支持DLSS技术,但是光线追踪仍然会给手机带来不少负担。这就好比1080P高清升级到4K超高清分辨率一样,画质清晰度确实有了很明显的提升,但对于硬件的算力也会成倍增加。

手机上的芯片性能本来就比PC差一大截,而且PC端开启光追后,哪怕是最新的RTX30系列显卡,游戏画面帧率也会下降不少。DLSS并不是完美的解决方案,依旧会牺牲画面质量来提升游戏帧数。

所以,智能手机支持光线追踪和DLSS技术,到底是好还是坏呢?我们不妨先打一个问号。毕竟现在这两项技术在手机端还没有普及开来,再加上英伟达官宣没多久,其他厂商的新机和芯片没有那么快跟进。

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