光泽追踪：一种倾覆性技能

　　文/Kristof Beets，Imagination Technologies资深产物打点总监

　　对付任何名副着实地从事AR/VR/XR、产物计划或仿真事变的工程师而言，光泽追踪是他们应该认识的一种技能。由于它是自三维（3D）图形降生以来图形技能规模最重要的前进之一，并且它即将从高妙的影戏和告白规模转向移动、可穿着和汽车等嵌入式规模，作为全新的、更有用的处理赏罚光泽追踪的要领进入市场。

　　假如你去看任何的三维场景，会发明其传神度很洪流平上取决于光照。在传统的图形渲染（光栅化处理赏罚）中，光照贴图和阴影贴图是预先计较好的，然后应用加入景中以模仿场景外面。然而，固然可以实现很雅观的结果，但其始终受限于一个究竟，即这些技能仅仅是在模仿光照。光泽追踪技能则是模仿光照在真实天下中怎样示意，以建设更准确、更措施化的反射、透明、发光和材质图像。

　　在实际糊口中，光源发出的假造光束会照射到物体上。然后光泽会与该物体彼此浸染，并按照物体的外貌性子再反射到另一个外貌上。之后，光泽会不断地举办反射，从而发生光和影。

　　计较机中的光泽追踪，可能更精确地说是“路径追踪”，其进程与真实天下中的光泽照射路径是相反的。光泽现实上是从摄像机的视角发射出来，照射加入景中的物体上，然后算法会按照光泽所照射到的外貌的性子来计较光泽将怎样与该外貌彼此浸染。之后，会继承追踪每条光泽照射到每个物体上的路径，直至返回光源。功效就是一个场景被照亮，就像其被真实天下中的太阳照亮一样：具有传神的反射和阴影结果。

　　传统上，因为计较负载太高，无法在嵌入式装备（乃至高端事变站）上及时地执行此操纵。

　　固然光泽追踪在游戏中还长短常奇怪的事物，但很多人已经通过三维动画影戏认识了光泽追踪。在《玩具总带动4》（Toy Story 4）的开场镜头中，雨坑里反射的光泽就是最近的一个例子。然而，这些场景必要在专用处事器集群上用数月时刻去渲染，这对付游戏来说并不合用，在游戏中场景必需以至少每秒30帧的速率及时天生，最好是两倍速率乃至更高。

　　在游戏中举办实年华芒追踪早年是无法实现的，由于涉及庞大的计较劲，可是这种环境已经有所改变，这要归功于将光栅化的速率和光泽追踪的视觉准确度团结在一路的殽杂式要领。在你的手机上运行具有光泽追踪成果的游戏将会有多棒？这将在不久的未来成为实际。

　　有这样一个题目，尽量用于移动装备的实年华芒追踪办理方案已经存在了一段时刻，可是仍没有一个生态体系来支持它——不外这种环境正在改变。2018年，英伟达（NVIDIA）面向台式电脑市场，尤其是游戏玩家宣布了具有殽杂实年华芒追踪成果的硬件。可是就连英伟达在宣布该硬件时也没有任何游戏，这突显出为一种新技能打造生态有何等坚苦。然而，此刻诸如Bethesda和Unity等浩瀚游戏开拓商已经有所动作，同时2020年的新一代游戏机也将包罗一些光泽追踪成果。不久之后，光泽追踪亦会开始呈此刻其他市场中——譬喻AR / VR市场。

　　功效是，跟着光泽追踪从头被提上日程以及人们开始在本身的电脑上体验它，各人会逐渐想要去拥有它，而且确实祈望它呈此刻本身的移动装备、VR耳机和游戏机上。因此，为了跟上期间的步骤，工程师们必要开始认识这一改变行业的技能的最新盼望。

（编辑：湖南网）

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