CES 2016：PowerVR GR6500平臺上的實時光線追蹤
在過去的十年，圖形化在移動終端中發(fā)生了令人難以置信的變化。
2001年ImaginaTIon創(chuàng)造性的推出了用于移動終端的PowerVR系列GPU。從那時起，每一個PoewerVR圖形架構的發(fā)布版本，我們都會為終極性能和能源效率設立標準。
大約兩年前,一場新的革命悄然開始。在2014GDC上，我的同事介紹了PowerVR Wizard，這是一個新型可擴展的GPU架構，能夠以極小的功耗實現(xiàn)高性能光線追蹤功能。
最近，我做了一個PowerVR光線追蹤具有里程碑意義的報告：28nm GR6500 GPU全速工作于帶有PCIe接口的評估板上。
關于PowerVR GR6500 GPU最令人激動的事情莫過于它是一個完整的圖像引擎，并且具有光線追蹤功能。開發(fā)人員可以直接利用其特有的光線追蹤能力。
為了證明這一點，在2016 CES上，我們利用GR6500開發(fā)系統(tǒng)，做了未經(jīng)任何修改的軟件測試程序的運行展示。
GR6500在硬件上提供了很多先進的圖形算法，這些算法是在之前性能很好的功率消耗達幾百瓦的臺式機GPU中都無法達到的。
在去年的一篇文章中，我們描述了陰影、反射和折射是如何集成到傳統(tǒng)的光柵管道。在這篇后續(xù)的文章中，我們將提出如何用更少的工件使光線追蹤陰影并得到更好的效果，而且，它比目前通過級聯(lián)影子映射方法計算陰影更高效。
GR6500 GPU允許混合個體游戲引擎的每個部分同時在同一個的GPU上運行。光柵和射線跟蹤同時執(zhí)行，數(shù)據(jù)流高效地通過渲染管道，并使存儲器在耗電最低的狀態(tài)下運行。
上圖中我們展示了光線跟蹤是影響比賽的選擇性因素。但著名的光線追蹤渲染是基于一個完全不同的補償方式：基于實物的路徑跟蹤。
路徑跟蹤是采用物理定律來精確地計算多少光線到達一個像素點。無法妥協(xié)的超現(xiàn)實主義令這種圖像呈現(xiàn)方式過于理想化。并且，藝術家可以使用熟悉材料，如木頭、石頭和玻璃，會大幅縮短了內(nèi)容創(chuàng)建過程。通過放置燈光就可以代替高性能透視技巧。
此前，因離線工作速度慢，路徑跟蹤在可視化結構和電影特效應用中受到局限。由PowerVR GR6500授權后，路徑跟蹤可以達到實時交互的速度，并在極低的功耗下運行。隨著路徑跟蹤的成熟，它必然將成為新興的包括虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實在內(nèi)的圖形應用技術的重要組成部分。
使用生產(chǎn)質量補償方法渲染后的圖像
PowerVR GR6500是一款適用于移動設備的GPU。它的芯片尺寸、GFLOPS性能、帶寬和能耗預示著他可以用到今天的智能手機中。但一個控制臺GPU或未來期待的智能手機和手持設備在功能和性能上將遠遠超出GR6500的規(guī)格。
PowerVR光線追蹤技術從根本上是可實現(xiàn)的，其效率也會隨著越來越多強大核的添加而得到提升。
我們通過幾個不同GR6500評估板在同一個系統(tǒng)下工作，論證了其可行性。
PowerVR Wizard在PCIe評估板上面的演示圖
這個配置實現(xiàn)了每秒超過十億次的高吞吐量的光線追蹤。最后，我們可為適用于任何光線追蹤的GPU提供一個完整的開發(fā)環(huán)境和授權。這只是PowerVR Wizard架構應用的一部分，它還有很大的提升空間。
PowerVR GR6500 GPU實現(xiàn)多重擴展
我們非常看好PowerVR Wizard光線追蹤架構的前景，并期待開發(fā)者們利用它開發(fā)新一代圖形應用。如果你想更多的了解PowerVR GR6500 GPU和上面的demo，可以在GDC 2016聆聽我們的報告，或來我們的展臺體驗我們的光線追蹤技術。
Q:文檔中提到 PowerVR GR6500 GPU 的特點有哪些？
A:它是一個完整的圖像引擎，具有光線追蹤功能，開發(fā)人員可直接利用其特有的光線追蹤能力。光柵和射線跟蹤同時執(zhí)行，數(shù)據(jù)流高效地通過渲染管道，并使存儲器在耗電最低的狀態(tài)下運行。
Q:PowerVR GR6500 GPU 在硬件上提供了哪些先進圖形算法？
A:文檔中未具體說明提供了哪些先進圖形算法。
Q:在 2016CES 上展示了什么關于 GR6500 的內(nèi)容？
A:利用 GR6500 開發(fā)系統(tǒng)，做了未經(jīng)任何修改的軟件測試程序的運行展示。
Q:GR6500 GPU 如何使光線追蹤陰影效果更好？
A:文檔中提到用更少的工件使光線追蹤陰影并得到更好的效果，且比目前通過級聯(lián)影子映射方法計算陰影更高效，但未具體說明方法。
Q:GR6500 GPU 如何實現(xiàn)光柵和射線跟蹤同時執(zhí)行？
A:光柵和射線跟蹤同時執(zhí)行，數(shù)據(jù)流高效地通過渲染管道，并使存儲器在耗電最低的狀態(tài)下運行。
Q:PowerVR GR6500 GPU 的圖形處理能力有多強？
A:由于文檔內(nèi)容缺失，無法回答。
Q:PowerVR GR6500 GPU 適用于哪些設備？
A:是一款適用于移動設備的 GPU，但其功能和性能可能被未來的控制臺 GPU、智能手機和手持設備超越。
Q:PowerVR GR6500 GPU 是什么時候推出的？
A:文檔中未明確提及推出時間。
Q:PowerVR GR6500 GPU 有哪些令人激動的特性？
A:它是一個完整的圖像引擎，具有光線追蹤功能，開發(fā)人員可直接利用其特有的光線追蹤能力。
Q:PowerVR GR6500 GPU 的價格是多少？
A:由于文檔內(nèi)容缺失，無法回答。
Q:PowerVR GR6500 GPU 的開發(fā)難度大嗎？
A:由于文檔內(nèi)容缺失，無法回答。
Q:PowerVR GR6500 GPU 支持哪些操作系統(tǒng)？
A:由于文檔內(nèi)容缺失，無法回答。
Q:PowerVR 光線追蹤技術有什么特點？
A:從根本上是可實現(xiàn)的，效率會隨著越來越多強大核的添加而得到提升。
Q:如何了解更多關于 PowerVR GR6500 GPU 和相關 demo？
A:可以在 GDC2016 聆聽報告，或來展臺體驗光線追蹤技術。
Q:PowerVR Wizard 架構有什么前景？
A:非?？春闷淝熬?，期待開發(fā)者們利用它開發(fā)新一代圖形應用。