Imagination推出手游领域的首款光线追踪GPU _信息快讯

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2021 年 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到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 的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 与 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推出手游领域的首款光线追踪GPU】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。

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