用手机玩游戏，光是好玩还不敷

郭亮村村民

当你拿起相机，想要记载这个世界时，「光影」是你毫不可疏忽的一个元素。


摄影降生之初，胶片相机拍摄出的世界没有色彩，只要黑与白之间的灰。回看彩色摄影巨匠的作品，色彩的缺席并未减弱其弱小的表示力，由于深浅不同的灰色构建起了最根本的光影比较，斑驳陆离的世界被转变为了一缕单色光，只为纪实办事。
光影是理想世界的「骨骼」，当咱们在艺术创作中试图复原理想时，这道「骨骼」勾画得是不是精密，抉择了作品表示力的深浅。莫奈的画即是最佳的例子。


细看《日出·印象》，你看不到提香那样细腻的笔触，找不出伦勃朗那种写实性的表白，有的只是短促、腾跃式的线条和变换不定的颜色，这类打破惯例的组合，反而能表示出日出时奥妙变动的光线。
太阳徐徐升起时投影在水面上的暖光、划子漆黑的背影、远处躲在薄雾中隐约不清的城市，莫奈用颜色的浓淡描画出了光影的明暗，一座奥秘的海港城市得以用最生动的方式呈当初人们背后。
复原光影，是虚构超出理想的最初一道门坎
绘画和摄影，都是人们用来记载理想的一种伎俩，定格住症结性的瞬间。
跟着时间推移，仅仅记载一个长久的瞬间曾经不克不及知足咱们。英国摄影师爱德华·麦布里奇在 1872 年经过改装照像机，拍摄了一段马奔驰的影片。自此，咱们终于能把一段延续的时光封存在实体之中。
记载和呈现更美妙的理想，是 20 世纪影视开展的主旋律。
直到某一天，人们发现，虽然咱们能够利用摄像机照实地记载上身边产生的所有，但若想要拍摄虚拟的、如小说般超脱于当下的场景时，摄像机所拍摄出的画面表示力还远远不敷。理想，最终会成为想象力的界限。


艺术家们需求更多的工具来施展想象，好比过后蓬勃开展的计算机技术。
利用计算机渲染图象，创作者能够斗胆地为作品参加史无前例的视觉元素，例如激光枪发射出白色激光、太空飞船在宇宙中穿越、恐龙在都市中行走……
计算机动画为电影工业注入了全新的活气，这类空幻与理想的结合对影视行业的冲击就像是用中子撞击铀 238，将电影炸入黄金时期。


1995 年，世界首部彻底由计算机动画制成的电影降生。这部刻画了一群玩具冒险的电影在寰球播种了 3.57 亿票房，成为得多孩子首要的童年回想——这即是皮克斯首部动画长片《玩具总动员》，它的降生标记着计算机动画已具有不亚于实机拍摄的画面表示力。
计算机动画帮忙人们冲破了理想规定的限度，让天马行空的想象有了落地土壤，但想要超出理想，仅仅是放飞想象还不敷，计算机动画还得「忠于理想」。
为了打破理想对想象力的枷锁，计算机动画得先复原理想，这听起来怎么这么矛盾？
让咱们先从皮克斯的另外一部经典动画电影《赛车总动员》讲起。
《赛车总动员》里的闪电麦昆、拖吊车板牙、哈德逊医生等拟人化的汽车角色是电影最为首要元素之一，这些角色塑造的胜利与否间接抉择了电影的好坏。
皮克斯在过后所面临的一个首要的应战，就是如何让孩子们置信这群挡风板上长着眼睛、保险杠上咧着嘴巴的角色是一辆「汽车」。


仅仅由于它们有轮子，孩子们就会置信他们是「汽车」吗？这还远远不敷，这些角色需求更多来自于真实的汽车的视觉元素，终究皮克斯找到了其中的症结——反射。
一辆锃光瓦亮的汽车，从漆面、玻璃、保险杠再到轮毂，都应该能反射出四周环境的物体和光线，这是理想糊口中永恒不变的物理定律，特别是在灯光成果更加绚烂的赛道上，汽车穿越时应该闪闪发亮。
现实中这所有都十分美妙，但回到理想，反射成果的参加让整部电影的殊效任务变得辣手又繁杂，由于电影除了次要的角色外，还有着 75000 辆汽车角色作为观众，对象不只多并且复杂。
假如用传统的光栅化渲染光源，全部场景的光处置会变得异样的繁杂，因为赛车是个继续挪动的进程，创作者要为画面为逐一角色独自调剂光影的地位，这对繁杂的赛车电影来讲将会是个天文数字级的任务量。
皮克斯选择了一种更加迷信也更加精确的渲染形式——光线追踪。
如今，光线追踪已经是已经游戏行业最抢手的技术，是高端游戏显卡、3A 大作等公布会上必然会秀一秀的「肌肉」。在反对硬件光线追踪的联发科天玑 9200 挪动芯片公布之后，光线追踪技术乃至实现了从 PC 到主机，再到挪动真个全平台掩盖。
光线追踪技术看似精深，但其实早在十几年前，关于光线追踪技术还全无理解的你应该就有在大荧幕上领略过光线追踪的魅力。


▲ 右侧采取光线追踪技术渲染，能够在引擎盖上反射出眼睛的倒影
简略来讲，光线追踪就像是在虚构的画面内搁置了灯源，光线会从光源射出抵达物体的外表（好比闪电麦昆的车漆）后反弹，光线追踪算法会计算出每主要反射出多少光线，完成实时变动的光影成果，这是光栅化渲染难以呈现的实在感。
因此，当你看到光线在动画角色的漆面下流动时，你会下认识地将它与理想世界中的车辆分割起来，缓缓疏忽掉突兀的卡通处置，沉迷到虚构动画之中，再被故事所感动。
这也是为何，计算机动画需求先给观众足够的沉迷感，隐约掉虚构与理想的界限，能力具有超出理想的表示力。


光线追踪技术，就是人们在虚构与理想之间搭起的一道桥梁，让两个世界的光影规律得以互通。
尖端画质的代名词
子细回忆，光线追踪技术真正走入公众的视野里，不外是近几年的事。
既然光线追踪这么神奇，为何咱们不把它早点运用到一样要少量图形渲染的游戏作品里呢？
这是由于想要在游戏里实时渲染光线追踪成果真实是太费力了。
和动画不同，游戏里每一个个镜头静止都受玩家管制，这象征着每一个帧的游戏画面都必需是实时渲染输入的，以一秒 30 帧的最低流利度画面作为规范的话，计算机的处置时间只要不到 0.03 秒。
而光线追踪计算要多久呢？
皮克斯过后在一台苹果 G5 电脑仅渲染一张用了 1.十一 亿道漫射光线的图象，就花了 106 分钟。
以过后的计算机算力程度，简直不成能在游戏中完成实时渲染光线追踪成果。


光线追踪一时间成了尖端计算机运算的代名词。
通过多年的算法迭代和 GPU 算力开展，如今咱们终于能在《赛博朋克 2077》《蜘蛛侠》等 3A 大作里看到光线追踪技术的应用。
开启光线追踪技术后，游戏画面对光源的反射会变得更为精密，暗影的过渡也更加细腻，虚构画面有了实在世界中的光线特性，传神的光影成果让玩家能有更强烈的沉迷感。
光追成果的泛起给玩家提供了在精密度、流利度以外的第三维度的寻求，「能不克不及开光追」「开光追能跑多少帧」成为了如今硬核玩家关于画面实在度的新寻求。
光影被人们从理想带进了油画，又在胶片中穿越，走上了大荧幕，再在你的电脑屏幕前铺开。
通过这么多不同的载体后，光影的下一站会是哪？有多是被你捧在手上的手机。
正如后面所说，光追是个具有十分高计算门坎的技术，离不开弱小的 GPU 算力和先进的软件算法协同任务，这对 PC 级的硬件来讲都是一件艰难的应战，更别说是手机平台。


但就在比来，联发科宣告已在最新公布的天玑 9200 挪动芯片上实现了光追技术部署，在挪动端完成硬件光追。
手机也能玩「光追」？
说起光追，你第一时间想到的多是一个有着三风扇散热构造的宏大显卡。


那末，联发科是怎么样把一张微小的显卡塞进天玑 9200 挪动芯片里的呢？


想要玩光追，GPU 的算力是症结。
联发科天玑 9200 挪动芯片从 Mali GPU 换成为了全新一代的 Arm I妹妹ortalis-G715 旗舰十一 核 GPU，从联发科在公布会上发布的数据来看，GPU 机能比拟天玑 9000 有了 32% 机能晋升。


天玑 9200 不只机能有了晋升，在功耗上也表示杰出，在一样的负载下功耗比拟天玑 9000 升高了 41%，不只快并且稳。


▲ 图片来自：极客湾
在极客湾做的 GPU 机能测试中，天玑 9200 的 GPU 机能乃至赶超了苹果的 A16 芯片，摸到了挪动平台 GPU 的机能天花板。
有了弱小的 GPU 算力打根底，联发科能够在软件算法上有更大的发扬空间，让一些先进的图形的技术在挪动端上落地。


世人拾柴火焰高，为了将这些图形技术转化为玩家们能更间接感触到的游戏画面，联发科与腾讯的《暗区解围》游戏制造团队发展了亲密的协作。
《暗区解围》作为一款环抱暗区战场设计的手游，在画面上要营建紧张、风险的沉迷式气氛，因此在设计光影成果时要更粗疏的打磨。
经过联发科与制造团队的深度协作，天玑 9200 在暗影、反射和环境光遮盖等光追殊效上有了得多细节上的冲破。


例如当光追成果开启时，游戏画面的暗影会像实在世界那样，由于光源的远近而泛起强弱的过渡，经过暗影的「软硬度」不同能够判别出物体的大抵角度和地位。


当场景内亮堂的屏幕照射到瓷砖润滑的润滑外表时，能够跟理想同样反射出屏幕的倒影，而且会由于光源的强度不同反射出相应的画面，再也不是过来那样简略的贴图。


而当光线透过玻璃等物体产生折射时，改动视察的角度，折射的细节也会产生变动，复原出实在物理世界的景象。
暗影、反射、折射，联发科在游戏画面的细节上「精耕细作」，目的就是给玩家带来身临其境的视觉体验。
玩家会留意到这些粗疏之处有了日新月异的提高吗？或许不会，就像你在第一次看《赛车总动员》时也不会对汽车上的反射多加注意，由于这些细节在理想糊口中过于常见，以致于你很难察觉到这是计算机图象的又一豪举。
但也恰是这些难以察觉的细节，能力磨去了粗拙贴图等能让你觉得违和的「视觉毛刺」，让你得以全身心肠投入进画面之中，只在完结时才猛然发现，本人已在虚构世界中沉迷了这么久。
事实上，联发科为了买通手机光追从硬件到软件的全套生态，在 2020 年就曾经开始与 Khronos Group 开启了 Vulkan Ray Query 技术协作。
去年的 GDC 大会上，联发科携手 ARM、腾讯游戏独特公布了基于 Vulkan Ray Query 技术完成的挪动端实时光线追踪技术演示。同年，联发科推出了基于 Vulkan 拓展的挪动端光线追踪 SDK。


苦练最终修成正果，在搭载了旗舰 I妹妹ortalis-G715 GPU 的天玑 9200 上，联发科才正式将这套修炼已久的「绝学」向公众展现，暴-露了更多挪动端游戏的画面可能性。
关于玩家来讲，光线追踪技术泛起在手机上无疑能带来比以往更为传神的游戏画面，在将来咱们能看到愈来愈多高质量画面的游戏在手机平台上降生，用手机随时随地玩耍比肩 3A 级大作的精品手游也再也不会是一句废话。
而关于开发者而言，联发科将光线追踪技术带到挪动平台，为那些以画面作为主打卖点的游戏削减了又一维度的品质寻求，在寻求明晰分辨率、精美纹理等画面以外，能够花更多的留意力在游戏的光影成果上，带来更为写实的画面成果。
天玑 9200 挪动芯片向手玩耍家和开发者推开了光影世界的大门，这是手游画面的新终点，也是给内容行业种下的一颗新的种子，待它阅历过几年的培育，咱们或许就可以在手机上体验到桌面级的高品质游戏大作。
到这里，你可能还会疑难，联发科有须要大费周章在手机上推广光追技术吗？
复原光影是人们关于理想、关于美的忠实表白，这类对美的寻求始终推进着内容载体的提高。当手机成为人们最不成割舍的工具时，又有甚么理由让美在此停下脚步呢？