查看PowerVr的射线跟踪GR6500 GPU

上周，想象力技术宣布其GR6500射线跟踪GPU在测试芯片上胶带胶带，这是进入移动产品的主要里程碑。GR6500是独一无二的，因为这是Imagination基于其最新的PowerVr Wizard Architecture的第一个射线追踪GPU。本周发表的一系列文章准确地说明了这项技术背后的内容，所以让我们深入研究要点。

对于那些不熟悉该术语的人来说，射线追踪是在虚拟3D空间中建模照明的一种方法，该方法旨在紧密模仿光的实际物理。该方法以名称为“跟踪”光线穿过3D空间的路径，以模拟其与虚拟对象相遇的效果，并为屏幕上显示的像素收集此数据。它可以产生高度逼真的照明，阴影，反射和折射效果，有时在3D动画电影中使用。

您可以想象，可以使用此方法可以计算出大量不同的光源，并且对所有方法进行计算，并且在内存上非常昂贵，因此Games开发人员选择了较便宜的模拟，例如栅格化渲染。但是，您可以通过使用专用硬件严重缩短射线追踪处理时间，这就是Imagination Technologies对其PowerVr Wizard GPU所做的。

GR6500具有专用的射线跟踪单元（RTU），该单元（RTU）可以计算并跟踪所有数据。至于RTU的实际作用，它首先创建了3D空间的数据库表示，并跟踪射线与几何相交的位置。

“我们以不同的方式解决了问题。尽管该行业中的其他人专注于使用GPU计算来解决射线追踪，但我们提出了一种新的方法，利用了我们先前的栅格化图形专业知识”。- 卢克·彼得森（Luke Peterson），想象力的PowerVr Ray Tracing研究总监

好的，那么这实际上是在性能，图形和游戏方面意味着什么？

最终，到达更接近逼真的图形是游戏的目的，但是这可以采取多种形式，从准确的反射到照明和阴影。与GPU计算或基于软件的射线跟踪方法相比，使用专用硬件的使用使GR6500的效率高达100倍。因此，为什么传统的GPU取决于不同的方法。加工成本的这种巨大降低为在移动标题中优化基于射线的图形效果的新途径开辟了新的途径。

想象技术给出了一个示例比较射线跟踪与传统级联的影子地图的比较。您可以阅读有关技术细节的所有信息官方博客文章，但缺点是，射线追踪和半模拟方法比级联的阴影图更粗糙的近似技术产生的阴影要精确得多。这本质上是因为射线追踪的方式可以准确地模拟光通道，而无论距离如何，阴影映射仅限于更有限的分辨率和距离缩放以保持性能。

此外，与级联阴影相比，使用基于硬件的技术可以减少内存流量。在一个测试中，一个场景用233MB的内存用于级联的阴影，而164MB用于射线跟踪。减去场景的“ G缓冲区”设置成本和射线追踪可能会导致记忆流量减少50％。鉴于内存带宽是移动GPU的限制因素，尤其是与桌面GPU相比，这种减少也可以很好地提高性能。

在框架时间方面，想象技术的示例显示，平均降低接近50％。因此，由于使用专用硬件，射线痕迹看起来不仅看起来更好，而且还可以比级联阴影更高的帧速率实现。

不过，值得一提的是，这是由开发人员在游戏中实现此类效果的决定。很快，只有一小部分兼容的硬件进入市场，我们可能已经一段时间没有看到好处了。

但是，有人必须迈出第一步，而想象技术GR6500 GPU可能是一些更令人印象深刻的移动图形的起点。