去年，我們推出了一系列PowerVR光線追蹤的演示，其設計旨在顯著改善實時和離線渲染的美感。其中，有一個不錯的案例是將交互光照貼圖功能嵌入在即將發(fā)布的 Unity 5升級版中。盡管Imagination主要是給芯片廠商授權硬件GPU IP，但通過在CPU上使用光線追蹤技術，我們同樣也支持Unity的“一次寫入四處運行”理念。即使通用的CPU性能有限，交互式光線追蹤仍是為游戲玩家?guī)砬八从械馁|(zhì)感和快速反饋體驗的關鍵。

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這種方法使開發(fā)人員能夠加速光烘焙過程，并在游戲過程中，獲得光照貼圖將呈現(xiàn)何種狀態(tài)的交互式反饋信息。

即將發(fā)布的Unity 5光照貼圖功能使用了PowerVR光線追蹤，以用于預烘焙光照。如此一來，開發(fā)人員和游戲玩家可以獲得無偏差的基于物理的全局光照（GI），以及任何關于場景變化的交互式反饋信息，包括更改材料、幾何圖形或光照等。

在Imagination PowerVR的核心中，基于光線追蹤的光照貼圖系統(tǒng)是產(chǎn)品渲染器的核心，其開發(fā)已逾18年。它已經(jīng)在許多好萊塢電影的制作中投入使用，且通過在一些高要求的作品中使用，已積累了豐富的經(jīng)驗。Imagination和Unity的工程師們投入了大量的時間，來確保工作流的無縫集成和質(zhì)量的完美無暇。

基于PowerVR光線追蹤的光照貼圖器按預期集成，其使用的UI對于Unity的忠實客戶而言耳熟能詳。且通過選擇復選框，光照貼圖器可以在后臺運行，而后臺聚集的是已改善的結(jié)果。

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這種方法被稱之為逐步細化。你可以將之看作真正的相機。短曝光指的是圖像噪聲，看起來就像光照貼圖里的不均勻處或斑點。隨著時間的推移，我們可以拍攝越來越多的光線，而光照效果則越來越好。

每當有事物干擾光照貼圖——如改變幾何位置、材料或光設置等，光照貼圖便需要重置，烘焙則使用新的設置重新開始。全局光照便是如此；場景中的任何事物都可能影響光照。換言之，我們無法獲知光線反彈的位置，直到追蹤光線將位置找出來。

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以上是同樣的場景，但是窗口只顯示了使用少量樣品(光線)的烘焙光照貼圖，且沒有材料著色。即使是在早期階段，開發(fā)人員也能夠看到場景中的光線如何，故而可以快速發(fā)現(xiàn)任何錯誤。

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這是與之前相同的場景，但使用了更多的光線樣品。隨著后臺光照貼圖的不斷精煉，開發(fā)人員仍可以在場景中繼續(xù)工作。

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該場景使用了充足的光線來消除可辨噪聲。

以下視頻將演示運行中的工具。

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在此功能下，光線追蹤完全在CPU上運行，其結(jié)果也具有開創(chuàng)性。如果使用PowerVR Wizard GPU，我們還可以進一步加速這個過程，其光線追蹤比目前可用的CPU或GPU，效率要強數(shù)百倍，通過簡單的著色器中每瓦的光線便可以測量。

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該截圖取自The Outsiders工作室的作品Project Wight。其展示了光照貼圖器如何為真實的產(chǎn)品環(huán)境提供理想的工作流。

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這個截圖展示了如何將該技術用于不同的藝術風格中。

關于游戲中現(xiàn)實主義和交互性的局限之處，游戲開發(fā)人員可以使用不同類型的技巧進行推進，而快速光線追蹤則改變了這一游戲規(guī)則。Imagination和Unity進行了合作，共同從事一項驚人的研究，即在Unity 5中使用及直接用于游戲體驗的PowerVR光線追蹤技術。

在后續(xù)的文章中，我們將深入探討，并展示使用幀速率為30fps或60 fps的光照貼圖烘焙，創(chuàng)建完美的全交互式全局光照。

您是否期待Unity 5光照貼圖預覽功能？您是否對新PowerVR光線追蹤IP感興趣？請記得給我們留言。

本文作者盧克·彼得森，是舊金山imagination PVR研發(fā)中心研發(fā)與戰(zhàn)略部負責人；特拉維斯·霍普金斯是舊金山Imagination PowerVR光線追蹤軟件開發(fā)工程師。

Luke Peterson 盧克·彼得森

首先作為Caustic Graphics的共同創(chuàng)始人，然后在Imagination收購Caustic之后。