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Imagination推出手游领域的首款光线追踪GPU

Imagination推出手游领域的首款光线追踪GPU

2021  11 月,Imagination 发布了 PowerVR Photon 光线追踪架构,以及旗舰款 GPU IP 产品 IMG CXT。这是业界首次在移动 IP 上实现了桌面级质量的光线追踪视觉效果,也是全球首款在移动端实现硬件光线追踪的 GPU,预计基于 PowerVR Photon 光线追踪架构的终端产品将在 2023 年上市,手游玩家体验光追游戏的时间不远了!

光线追踪技术已经在很多电影中实现,像是《阿凡达》或是《玩具总动员4》的开场镜头中,雨坑里反射的光线,是该技术最近的一个例子。光线追踪的目的是通过模拟真实世界中光线的表现,创造出与现实生活逼近的的 3D 场景。

Imagination 在光线追踪方面的研究也有大概十年的时间,但碍于当时整个生态还没有成熟,图形 API 也没有与光线追踪相关的标准。直到 2018 年英伟达的图灵架构 GPU 首度将光线追踪技术引入桌面级游戏领域,业界才又开始注意到该技术,Imagination 也认为推出具有光线追踪功能芯片的时机已经到来。 

近年,手游市场呈现快速爆发,智能手机厂商越来越重视手机的游戏体验,以前光线追踪技术只有在各种 PC 和主机游戏上,但是随着移动处理器的 GPU 算力越来越强大,以及消费者对移动端游戏的体验要求也越来越高,带动光线追踪技术开始进入移动端。

其实,单是使用软件技术也能在移动端实现光线追踪效果,但如果应在游戏上,效果会大打折扣。因为这样的解决方案无法在功耗和效果之间达到平衡,软件仍要使用大量的计算资源用于阴影和多边形的贴图。

再者,Imagination 也建立光线追踪等级系统(RTLS)分成 Level 0  Level 5 共六个等级:

L0、传统解决方案

L1、传统 GPU 上的软件方案

L2、光线-包围盒和光线-三角形测试器

L3、具备硬件 BVH 处理能力

L4、具备硬件 BVH 处理能力和相干性分类能力

L5、带有 BVH 硬件生成器的相干性 BVH 处理功能

Imagination 新发布的 CXT GPU IP 是属于 RTLS 4 的光线追踪产品,相较之下,目前业界的其它移动端解决方案为 RTLS1

Imagination  CXT 系列 GPU 基于全新的 PowerVR Photon 架构。该架构的主要特点是 RAC,一种新的低功耗专用硬件 GPU 组件,相比效率较低的 RTLS 2 级架构,可加速和卸载更多来自着色器内核的光线追踪计算。

RAC 包含了光线存储(Ray Store)、光线任务调度器(Ray Task Scheduler)和相干性聚集器(Coherency Gatherer),并与两个 128 宽的统一着色器集群(USC)紧密耦合,着色器集群有高速专用数据通路,可实现高效且低功耗的光线追踪技术。

Imagination 的数据显示,在光栅化图形处理性能方面,最新的 CXT  Imagination 的上一代 GPU IP 相比,无论是在计算、纹理和几何性能都提高了 50%

另外,光线追踪的实现方式有两种:第一是是用光线查询的方式; 另一种是用光线管线的方式,这两种方式都需要计算 10 亿条及更多数量的光线。

光线管线的方式是计算光源发射出的光子,碰到场景当中物体的反射、折射等反应,最终达摄像机位或者游戏玩家的眼睛; 光线查询方式就是反过来,从摄像机位或游戏玩家的角度,计算出光源。

Imagination 目前推出 RTLS 4 级光追产品也是在逐渐培育市场,像是游戏的 3D 引擎、游戏开发者,逐渐将光线追踪市场的饼做大。 Imagination 推出 GPU IP 的同时也推出了软件开发套件 PVRTune 工具,可以支持开发者查看底层的光线追踪计数器,例如:每秒的光线数、包围盒测试器负载、缓存命中率、每秒遍历(递归)的光线数等,还可以模拟 CXT 的功能和行为,降低使用者门槛。

 

 

发布日期:20211124

来源: 问芯Voice 

 



发布日期: 2021-12-01    访问总数: 79