在今年的软件绿色联盟开发者大会上，我注意到一件特别有趣的事情，网易宣布和华为一起实现了手机上的实时光线追踪！What？！ 至少我是很震惊的。光线追踪不是什么新技术，但是从去年开始突然变的很火，因为NVIDIA发布了支持实时光线追踪技术的RTX显卡，微软也把他加入到了DirectX12中，还有EA等游戏大厂展示。

平时我们看电影经常被它的逼真特效或CG震撼到，但是游戏中的呈现效果与之相比要差很多，这其中很大一部分原因就是电影CG采用了光线追踪渲染所造成的。那么什么是光线追踪呢？简单说就是一种提高画质的技术，通过模拟光的路径，真实地重现光线、材质、阴影和反射，使得画质更加的逼真。一个物体之所以能够立体的呈现在我们眼前是因为光从不同的角度通过直射、反射等方式进入我们的眼睛，如果能够更好的模拟光照，呈现的效果就会更好。但是这并不容易，需要大量的计算，今年初最火的电影《流浪地球》为了渲染出逼真的画面场景，著名特效公司Macrograph定制开发了渲染软件Queenbee然后租用了大量的云主机，在高峰时期曾经一次调用1000台华为云主机进行渲染。这样的计算量只能用在电影中，在游戏中并不现实。

目前不管是PC上、次时代主机上还是手机上，游戏主要都是采用的 光栅化（也叫栅格化，Rasterization）渲染，属于局部照亮，细节靠的是贴图，想要游戏做的精美就要非常庞大的素材资源，素材资源也是游戏大作安装包的最大的一部分。对于一些静态的物体提前计算存储，通过光照贴图（Light Map）来解决，预计算再多一些还可以做到动态的。

目前的游戏开发方案已经很成熟了，但是一个游戏有很多很多的场景，不可能每个场景都做的很逼真，因为工作量十分的巨大。现在通过一些方式，比如实时光线追踪+降噪就可以省去很多贴图资源而且效果更加的逼真。看下图，左边部分为关闭实时光线追踪的效果，右边为开启实时追踪的效果，可以明显的看到差异，尤其是地上水中的倒影。

实时光线追踪效果确实好，要实现这项技术需要完成哪些工作量呢？ Shadows（阴影）、Reflections（反射）等这些都要实现，太难了，所以NVIDIA也是只有最新的RTX显卡才能比较好的支持实时光线追踪技术。

既然实时光线追踪要求这么高，PC端实现都很吃力，那手机上是不是完全无法实现呢？也未必。从游戏的角度来说，手机游戏与PC游戏、次时代主机游戏的要求不一样，呈现的内容也不一样，可以做很多的减法；从手机端的性能来说，手机端GPU的性能与PC端有不小差距，但是目前手机端很多游戏主要是靠CPU来处理并没有充分的利用GPU，考虑到手机端SoC的异构计算能力要强过PC端，这些吃CPU的游戏增加GPU的计算一定会表现的更好，所以在手机端要实现实时光线追踪需要游戏厂商、手机厂商与芯片厂商紧密合作，从软硬件的角度一起来优化还是有可能的，当然这个需要一个很长的过程。

根据网易展示的Demo看，游戏开启实时光线追踪后在阴影和反射方面效果还是很突出的，目前网易只公布了Demo也着重强调了阴影和反射，真正的游戏产品出来可能还要挺长时间。

最让我惊讶的是根据网易给出的数据，采用实时光线追踪后的功耗还降低了，我不清楚这是什么黑科技，目前也没有详细的技术介绍。这给优化的数据真的出乎意料之外，暂时没想明白道理，希望以后有机会当面向华为的工程师请教这是如何实现的。

目前PC端支持实时光线追踪的游戏也只是一部分场景实现了，完全的实时光线追踪还不太现实，手机端在部分场景采用部分技术再经过游戏厂商和硬件厂商的优化实现部分的实时光线追踪我认为是可能的，可能计算的精度也更低一些通过降噪算法来弥补。

相比于游戏开发商我更期待硬件方面的提升，NVIDIA在RTX显卡中加入了RT Core专门处理实时在线追踪，之前Imagination宣称自己的PowerVR GR6500实现了实时光线追踪却也没了后续。华为通过与网易合作探索手机端的实时光线追踪可以让华为对这方面有更深入的理解，这里不妨做一个猜想，在硬件条件不变的情况下华为与网易实现了实时光线追踪，应该在软件和驱动层面进行了优化与改进，想要真正的做好实时光线追踪硬件基础还是必须的，以后未必不会开发出手机端的"RT Core"，值得期待。

不管是游戏厂商还是手机厂商，想要有好的游戏体验，支持新的技术必须要做提前做准备，网易和华为的研发合作是一个好的开始。对于游戏厂商来说，让游戏变的更好玩儿是最重要的，在此基础上画质的提升也是必须的，对于硬件厂商来说，更准确的理解需求推出更好的硬件平台是实现一切的基础，对广大游戏玩家来说，相信美好的事情一定会发生就好了。

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