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时间:2020-10-22 05:23:46

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原标题:光线追踪往事:十年技术轮回 十年前,光线追踪本来是英特尔对付英伟达●||■黑科技,结果不幸难产。十年后,光追终于应用到游戏中,却是在英伟达手里发扬光大。好像完成了一个循环,但双方●||■角色发生了对调。 当今游戏界被炒得最热●||■概念可能就是光线追踪技术了,不仅仅是PC游戏,就连次世代主机也把光线追踪作为了主要亮点之一。 光线追踪所展示出来●||■画面效果也确实惊艳,让我们感叹图像技术又达到了一个新●||■高度。 但是实际上,光线追踪并不是一个新技术,即使在游戏界也不是什么新鲜事了。10年前,光追就是游戏玩家茶余饭后●||■话题, 英特尔、约翰?科马克等都曾试图将这项技术引入游戏中,并预言它将是游戏●||■未来。而如今大力推广光线追踪●||■英伟达,本应是这项技术●||■第一个对付●||■商业竞争者。 1 2008年前后,英特尔和英伟达两家大厂对于电脑显卡●||■存在意义展开了激烈●||■对线。 由于《孤岛危机》这样画面精细对性能要求极高●||■游戏●||■出现,让显卡成为了电脑中●||■重要部件。游戏玩家愿意花更多●||■钱买一个更好●||■显卡,而不是CPU,这对英特尔是一个危险●||■信号。 当时●||■英特尔在很多场合下表示,独立显卡最终会被淘汰,未来●||■PC图像处理会逐渐集成到CPU中,并认为自己●||■CPU可以提供更好●||■游戏渲染。 英特尔自信●||■来源,是他们认为找到了能击溃英伟达,占领次世代游戏●||■秘密武器??光线追踪技术。 传统●||■显卡使用光栅式渲染技术呈现3D图像,这需要大量●||■手工设置,而且最终●||■结果只能在视觉上接近真实,但并不遵循物理规律。 光线追踪技术则是模拟光线●||■传播,电脑只渲染光线打到地方,因此仅需要很少●||■人工编程,相比于光栅式渲染简便了很多。同时光线追踪也能表现出相当真实●||■画面,尤其是符合物理规律●||■光影效果。 光线追踪技术需要大量●||■运算,因此更加适合CPU使用,这正是英特尔需要●||■武器。 2 为了进一步在游戏中推行光线追踪,英特尔在2007年招入了德国人Daniel Pohl。 Daniel Pohl 是埃尔朗根-纽伦堡大学●||■研究毕业生,在校期间他就一直在进行光线追踪●||■研究。2004年,他将实时光线追踪应用于《雷神之锤3》上。 虽然开启光线追踪后,游戏只能在512X512分辨率下,勉强得到每秒20帧●||■表现。但真实光影下呈现出●||■画面,依然让Daniel Pohl看到了图像技术●||■未来。 他在硕士期间又把光线追踪用在了更现代●||■《雷神之锤4》上。加入英特尔后,Daniel Pohl 将自己●||■成果和英特尔●||■CPU结合起来,成为了英特尔光线追踪技术●||■早期Demo。 光线追踪下●||■《雷神之锤4》表现更加惊艳,光●||■反射、折射,阴影●||■投射,都如同现实中一样,会根据场景变化实时作出真实●||■反映。 然而Daniel Pohl ●||■Demo还不够引起游戏厂商●||■兴趣。 按照业界大牛,《毁灭战士》●||■创造者,约翰?卡马克●||■说法,“他们没能让展示出光线追踪●||■核心●||■价值。” “我觉得英特尔没能给出足够●||■吸引力,让人觉得‘哦,这比原来酷10倍,我现在就想买新主机’。” “他们研究《雷神之锤》●||■代码,去展示光追带来●||■好处,证明它不是象牙塔里●||■玩具。但他们是在用上个世代●||■技术,去向人们展示下个世代●||■游戏画面。” 光线追踪加上上个技术●||■贴图与建模水平,呈现出一种不协调●||■生硬感 虽然卡马克表示自己不看好英特尔●||■研究路线,但对光线追踪他自己也十分感兴趣。 当时他正在着手开发他●||■次世代游戏引擎id Tech 6,而在他●||■宏伟计划中,这款跨时代●||■引擎●||■一个特殊之处就是支持光线追踪。 但他更感兴趣●||■是光线追踪●||■算法,他说利用这种技术可以来存储大量●||■数据,这样id Tech6不用几十GB●||■巨量数据,就能产生近乎无穷●||■多边形细节。 “我觉得我至少能展示出一些在当前时代你没见过●||■东西,甚至开发中●||■游戏都没有●||■东西。” 3 Daniel Pohl在英特尔●||■研究不但展示了光线追踪●||■好处,也暴露了它●||■问题:对电脑性能●||■极高需求。 如果要模拟漫反射或折射等光学●||■效果,需要计算大量●||■光线。而在动态时,由于空间构造和光影●||■实时改变,对计算速度●||■要求会更高。 但Daniel Pohl 发现,多核心对于提高光线追踪●||■效率有很大●||■帮助。如果想突破光线追踪●||■瓶颈,他们需要更多●||■运算核心。 这也是英特尔始终对光线追踪技术充满信心●||■原因之一,他们下一款产品,恰好符合这个需求。 2007年英特尔宣布将生产一款采用x86架构●||■多核心通用图形处理器(GPGPU),代号Larrabee。与普通●||■显卡不同,Larrabee同时拥有CPU和GPU●||■特性,能提供较强●||■通用运算能力,同样也可以进行图形渲染。 虽然Larrabee默认●||■图像渲染模式依然使用光栅式,但多核心、可编程●||■特性,让它成为了当时理论上光线追踪能力最强●||■显卡。很多人猜测在Larrabee●||■帮助下,未来●||■游戏也许真●||■能有实时●||■光线追踪。 2008年英特尔展示了游戏《深入敌后:雷神战争》在光线追踪引擎中●||■运行效果。 与之前●||■Demo不同,《深入敌后:雷神战争》雷神战争当时才发售不久,就可以在720P下,以可接受●||■帧率开启光追,这是一次新●||■突破。但这个演示最初并不是在PC上运行●||■,而是在一个装有4颗至强处理器●||■服务器上运行●||■。 2009年,英特尔把这段演示用Larrabee重新渲染了一遍,展示了船只、天空在水面●||■逼真反射,时不时飞过●||■飞行器都在水面上真实●||■倒映了出来,让人们对光线追踪●||■未来充满了无限●||■遐想。 然而Larrabee●||■发布并不顺利。自从公布后,它就一直处于跳票状态,始终披着一层神秘●||■面纱。 英特尔官方曾演示过超频版●||■Larrabee达到了每秒1T FLOPS●||■浮点运算能力(作为对比,2013年底发售●||■初版PS4●||■浮点运算能力是1.84T),这依然达不到当时主流显卡●||■标准。 英伟达CEO黄任勋更直言Larrabee只是空中楼阁:“它只是幻灯片,幻灯片上●||■产品都看上去很美。” 2010英特尔宣布因为Larrabee●||■开发没有达到预期,将不会推出商用版本。 但Larrabee●||■夭折,没有停止英特尔对光线追踪●||■探索,他们又开了新●||■脑洞。 既然PC●||■机能有限,那么就通过云游戏实现光线追踪,用大型服务器来渲染游戏,然后把图像传输到个人电脑上。 之后英特尔演示了《德军总部》●||■光线追踪Demo,这个Demo运行在Knights Ferry服务器平台上,然后把图像通过千兆网卡传输到笔记本上。 英特尔还尝试了通过手机、平板设备串流运行光追版《德军总部》,虽然这个概念很有前瞻性,但在当时●||■条件下,云游戏并不比本地光线追踪实际多少。 之后Daniel Pohl●||■研究逐渐进入瓶颈,在完成了《德军总部》光线追踪●||■相关研究后,他●||■工作逐渐开始向新兴●||■VR领域转移,也宣告了Intel光追梦到此告一段落。 也就在那段时间,卡马克离开了id Software,也投身于VR技术●||■研究。留下了未完成●||■id tech 6引擎。 就这样,光线追踪成了英特尔和卡马克都没能跨越●||■技术高峰,逐渐远离了大众●||■视野,等待下一个时间点●||■到来。 4 直到2018年,英伟达向全世界展示了RTX系列显卡,联合微软●||■DirectX光线追踪API,再一次把光线追踪技术介绍给游戏玩家,并称其将带领PC游戏进入黄金时代。 卡马克看到英伟达●||■光线追踪后,在推特上留下这样一句话:“暂时对于DX新●||■光线追踪还没有什么评价,短期内可能也不会有,但是……哎呦(扎心了)。” 2019年,英伟达又联合id Software展示了RTX光线追踪如何让老游戏重获新生,这次使用●||■游戏恰恰就是当年英特尔选择●||■《雷神之锤》系列,不过是年代更早●||■《雷神之锤2》。在最新●||■光线追踪技术下,这款游戏呈现出了惊艳●||■画面表现,也让人们对光线追踪有了全新●||■认识。 有趣●||■是,最近英特尔也宣布,将在2020年推出Xe独立显卡,重回光线追踪●||■世界。 十年之间好像完成了一个循环,但双方●||■角色却发生了对调。 在光线追踪●||■竞赛中,英伟达捡起了曾经砍向自己●||■剑,先行者英特尔反而慢了半拍。 新技术●||■发展往往受到时间●||■制约,就像电动车、VR,其实都不是新●||■概念,但只有在特定时间点,那些“不切实际”●||■概念才真正得以推行。最终成功●||■人,往往是选择了恰当时机,而曾经那些疯狂想法●||■人们则随着时间成了历史。 但这些历史同样值得回味。因为人类登上月球●||■第一步,就开始于千百年前●||■某次仰望星空。返回搜狐,查看更多

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