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    標題 手機芯片上“光線追蹤” 真的有必要嗎？
    分類 熱點事件
    內容 *** 次數：60000 已用完，請聯系開發者***

    作為一名曾非常癡迷于刷機解 BootLoader 鎖獲取 root 進行超頻的手機硬件愛好者，最近看到 " 機圈 " 發生的事情，讓我再次有了和剛聽說手機也能像電腦一樣超頻時的 " 顱內高潮 "。

    光追技術被下放到了移動端，一想到未來就可以在手機上體驗到可以媲美 PC 的光影效果，還真打了一激靈。

    63a025be8e9f095d56636710_10243056.jpg像光明記憶這類射擊游戲的光追表現對畫面質感和真實感提升就很大 圖源：英偉達

    如果不提 " 光追 "，那我只認為這兩個最為上層的移動芯片廠商依舊在最新旗艦移動平臺上有 " 擠牙膏 " 之嫌，無外乎就是處理器架構變化以及硬件規格提升帶來的性能增強，同時還有兩家對于影像畫質部分加強、整體功耗優化等等老生常談的問題。

    但從兩家發布會整個來看就和以往不同。

    聯發科也好，高通也罷，" 光追 " 在這倆家發布會上都引起了足夠高重視。

    以聯科發來講，全程一個多小時發布會，不僅使用 10 多分鐘詳細介紹了光追技術，更是在之后相關負責人還通過《暗區突圍》這款游戲中光追技術的實現和騰訊出品方進行了聯合研發說明；而時隔一天的高通，更是把光追技術作為在游戲方面的提升 " 技能點 "，借助《逆水寒》成功出圈。

    63a025be8e9f095d56636711_10243056.jpg圖源：聯發科

    光追技術引起了聯發科和高通前所未有的關注和重視。

    當然對于這兩家移動芯片廠商在光追技術上更為全面的解讀，品玩先后分別撰寫了兩篇文章《為了破圈手游畫質，聯發科天璣 9200 講出旗艦 " 芯 " 故事》和《全面融入 AI 的第二代驍龍 8，能否成為手機未來的 " 最優解 "？》中有了詳細解讀，感興趣朋友可以了解兩家在光追技術上的應用。

    我個人高度贊成上游廠商通過新技術，為大眾移動端用戶帶來 " 光追 " 技術普及。但在對光追技術詳細了解后，新問題也出現了，手機上 " 光追 " 真的有必要嗎？

    先為在座各位打個預防針，移動光追要實現 " 純光追 " 并不現實。

    先來看看 " 光追 " 技術，它英文名字為 Ray Tracing，這是被應用在圖形渲染中，用來確定不同元素可見或不可見的一種渲染方法。它利用光的可逆性來反向計算，以最為基礎版 Ray Casting 來講，是通過從以主視角發出一條虛擬射線到屏幕，之后穿過屏幕到達渲染的場景內，這時候場景會被拆分為無數三角形，當這些射線到被分割成的三角形表面時候，就需要根據三角形的表面屬性，做出反射、折射、吸收等計算，記錄下整個場景信息，最后再結合光源信息來計算光照效果。

    63a025be8e9f095d56636712_10243056.jpg光追作用原理 圖源：網絡

    通過幾倍的光線反射來讓被反射的物體形成更為真實的效果，這就是光追技術作用原理。

    在實際游戲場景中，會有大量光線的反射、折射，這對于處理器 GPU 是非常大考驗，因此目前很多游戲并不是通過 " 純光追 " 實現，而是通過光柵化渲染來達到相對逼真的光照效果。

    簡單來講，它是先用被稱作光柵器的單元計算出場景中經過拆解形成的三角形投射在屏幕空間上的投影，選擇出有哪些像素需要渲染，然后對這些像素再進行渲染計算。

    但不管是純光追技術，還是光柵化渲染，在處理游戲中的光影效果時候，都有一定局限性。

    比如前者雖然可以實現最為真實的光源變化，但因為需要有大量其他光線帶來的 " 干擾 " 而需要大量分析計算，對于 GPU 性能是一大考驗。而后者雖然比純光追技術對 GPU 帶來的壓力要少一些，但受限于原理，如果要實現更為高階且逼真的光路光景，就需要復雜繁冗的算法，而帶來的效果是，靜態光照效果很好，但一動就會出現呆板、漏光等不真實的光影。

    63a025be8e9f095d56636713_10243057.jpg這類游戲開光追和關閉光追差別并不大 圖源：仙劍奇俠傳 7

    因此絕大多數游戲采用了 " 混合渲染方式 " 即光追和光柵化渲染同時作用，這樣可以既有真實物體光線變化，又能降低 GPU 壓力。

    而這樣在 PC 端的光追解決思路，也從 " 移植 " 到了移動端。比如在 21 年 OPPO 開發者大會上，OPPO 也宣布了光追計劃，從實際公布的光追效果來看，確實和 PC 端無異，而且根據 OPPO 官方介紹，這渲染也不是純光追計算，而是混合渲染。

    在初始場景中，ColorOS 先采用光柵化完成整體渲染，再利用光追實時生成陰影和水面、玻璃和金屬等特殊材質的真實倒影，既能在最明顯的地方展示光追效果，又能極大地降低光追計算量。

    63a025be8e9f095d56636714_10243057.jpg圖源：源于 OPPO

    由此來看，即使是上游兩家廠商和手機廠商已經為光追做好了硬件和軟件準備，但要真想后續實現 " 光追 " 自由，走為上策之計，就是綜合考慮設備性能，而使用混合渲染。

    這一切還是從處理器性能和功耗為出發點考量的，光追技術其實是一套復雜的光影系統，它包含了非常多的技術，" 下放 " 到移動端也只是幾個最經典的效果，比如軟陰影、鏡面反射、折射，但對于目前手游來講，對畫面提升也足夠了。

    當然不管是 PC 也好，還是移動端，即使是實現了 " 光追 " 帶來了非常出色的畫面表現，也要警惕光追帶來的各種使用體驗問題。

    比如對于 PC 來講，開啟光追后首先必須要面對的，就是幀數大幅下降和功耗問題，但其實對于可以開啟光追效果的顯卡來講，可以通過 DLSS 2.0 和 3.0 技術來 " 彌補 " 光追帶來的幀數下降問題。

    63a025be8e9f095d56636715_10243057.jpg圖源：英偉達

    而在移動端就很復雜了，不過也不是沒有解決方式，聯發科就有比較完整的應對措施：移動 GPU 增效方案，這套方案包括三個方面，其一是通過制程和工藝的優化，來直接提升 CPU 和 GPU 性能，其二是加大推動 64 位應用普及，更好發揮出 CPU 大核心性能，同時在 GPU 方面和 Vulkan 接著進行緊密合作，從驅動上就進行深度優化，并通過算法提升畫質表現，其三是利用出色的游戲引擎帶來的性能優勢和能效優勢，和騰訊這樣的生態伙伴進行更為深入合作，針對游戲進行負載優化。

    這也是移動端在缺少 DLSS 這種利用 AI" 穩幀 " 技術時對游戲畫質、運行穩定性的 " 補償 "。

    假如游戲已經支持了光追并全程可以 60 幀滿幀運行，那么真的可以為玩家帶來好的體驗嗎？

    答案也并不具有指向性。

    這需要看 " 光追 " 技術被應用在哪些游戲。以 PC 為例，從英偉達公布的支持光追游戲中不難發現一個現象，這些游戲絕大部分都是以單人劇情為主，有動作類也有競速類，這些游戲非常講究故事敘事連貫性和畫質，更追求帶給玩家的 " 沉浸感 "。而光追技術提供的柔性陰影、動態反射、全局光照、環境光遮蔽技術，就可以提升整個畫面的真實感，為玩家帶來沉浸式體驗，如果在玩 VR 游戲，加入光追的沉浸感不言而喻。

    63a025be8e9f095d56636716_10243057.jpg移動端光追早有布局 圖源：網絡

    而對于多人競技類游戲而言，畫面就不是玩家關注重點，流暢性和低延時才是決定競技類游戲體驗的重要因素，絕大部分多人聯機玩家都會把影像視覺體驗的各種光影效果和粒子效果降到最低，就怕干擾到視覺判斷。

    而對于國內手游來講，免費下載加多人聯機的是主要的游戲形式，基本手游和網游是可以直接劃等號的。不管是 MOBA 類型游戲還是主視角射擊游戲，都需要在界面中顯示地圖、血量耐力這樣的關鍵信息，再加上手機本身屏幕尺寸的限制，光追帶來的細節提升在動態游戲處理信息過程中往往很容易被忽略。

    63a025be8e9f095d56636717_10243057.jpg如果射擊類手游上光追，或許會影響到游玩體驗 圖源：品玩 lzh 攝 使命召喚戰區鍵位圖

    就拿最近公測的《使命召喚：戰區》手游，畫面已經被各種虛擬按鍵占據，加上屏幕尺寸有限，如果加入光追效果，勢必會影響到畫面顯示，進而影響到敵人位置判斷，這也是開啟光追對畫面的影響。

    最后回到光追技術到底有何用這核心問題上。

    對于上游芯片廠商們，這個問題似乎已經足夠清晰。簡單來講，就是通過和游戲廠商深度合作，提升游戲畫質表現，這對于光追技術移動化來講，似乎這是最主要的作用，除了游戲之外，光追技術就沒有 " 用武之地 " 了嗎？

    63a025be8e9f095d56636718_10243057.jpg3D 動態實時可交互壁紙 圖源：OPPO

    在之前，已經有廠商正式推出光追 3D 動態實時可交互壁紙，該壁紙產品是首次在手機端實現光線追蹤技術落地。只不過這對于大多數用戶來講，似乎還沒有對游戲畫面提升來的更為實用，據說未來光追除了會覆蓋到游戲外，也會為影像濾鏡、AR 等領域帶來巨大的商業價值。

    但從當下移動光追實際落地和應用支持度來看，個人認為也僅僅是手機廠商們提前布局的光追進行的宣發罷了。

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