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這應(yīng)該不是巧合：在互聯(lián)網(wǎng)大廠力推虛擬偶像的同時，為蘋果公司提供GPU技術(shù)的Imagination公司宣布推出新一代硬件光線追蹤技術(shù) 作者：劉朝暉、陳皓、胡霞，Imagination公司 也許是一次巧合，但也許更是一種預(yù)兆。 本月5日，總部位于英國首都倫敦西北四環(huán)（M25公路）邊上的Imagination Technologies公司，在上海浦東宣布推出旗艦款圖形處理器（GPU）硅知識產(chǎn)權(quán)（IP）產(chǎn)品IMG CXT，同時其PowerVR Photon光線追蹤（Ray Tracing）架構(gòu)也隨該IP首次亮相，并宣布已在多個市場中進(jìn)行了授權(quán)。 
而與此同時，位于陸家嘴的浦東美術(shù)館中，主題為《光：泰特美術(shù)館珍藏展》的展覽也在如火如荼地進(jìn)行，無數(shù)的觀眾陶醉在英國畫家威廉·透納（Joseph Mallord William Turner）的精美畫作之中，并驚訝于這位英國國寶級畫家對光線的完美捕捉和精妙運用。
浦東美術(shù)館里這些觀眾中，也許會走出未來頂流的虛擬偶像和創(chuàng)新的MCN機構(gòu)。華興萬邦認(rèn)為借助光線追蹤等技術(shù)創(chuàng)新，未來虛擬偶像和場景的帶貨能力將可比肩網(wǎng)紅真人實景 11月7日凌晨，電競游戲《英雄聯(lián)盟》S11總決賽，中國戰(zhàn)隊EDG在鏖戰(zhàn)五局后最終以3：2獲得冠軍，點燃了電競迷和諸多青少年甚至中年朋友們激情，網(wǎng)絡(luò)上充滿了各種媒體的報道和全國各地游戲粉絲的狂歡慶祝視頻。 在海外，擁有30億月活用戶的Facebook這個全球最大的社交平臺宣布不再要face一詞，將公司的名字改為“Meta”，也就是大家最近廣泛談?wù)摰脑钪娴摹霸薄Ｔ趪鴥?nèi)，頂流網(wǎng)紅李子柒視頻停更，并與與其合作的唯一一家MCN機構(gòu)杭州微念對簿公堂。而同時，阿里巴巴、百度、字節(jié)跳動等互聯(lián)網(wǎng)大廠也開始布局“虛擬偶像”相關(guān)業(yè)務(wù)，肯德基、歐萊雅和屈臣氏等品牌也推出專屬的虛擬形象。 因此，華興萬邦管理咨詢并不認(rèn)為這些事件是一次巧合，而是今天和未來的消費者需求與一種可改變游戲規(guī)則的技術(shù)一次碰撞。
國內(nèi)愛好者多數(shù)都是通過這幅傳世佳作《無畏號戰(zhàn)艦被拖往她的最后拆解場》來認(rèn)識透納，該畫作創(chuàng)作于1839，現(xiàn)藏于英國國家美術(shù)館 既是生活，也是生意 從《圣經(jīng)》“舊約·創(chuàng)世紀(jì)”中上帝說“要有光”于是就有了光，到過去幾個世紀(jì)以來，無數(shù)的科學(xué)家、藝術(shù)家和工程師對它進(jìn)行了各種各樣的詮釋和表現(xiàn)，使我們更加渴望用現(xiàn)代信息技術(shù)來充分感受它的魅力，并發(fā)揮每個人的天賦和專業(yè)能力。 所以，借用本次泰特美術(shù)館珍藏展介紹中的一句話：光的歷史本質(zhì)上就是人類感知的歷史；光依然是美的，但也是無常的；它是可見的，但又是無形的。人們在自然在美術(shù)館中見過了美好的“光景”，在生活中就希望隨時可以得到它們。更好的光，既是生活，也是生意，尤其是在人人皆有的手機平板電腦等移動平臺上實現(xiàn)更好的光。
Imagination的Photon架構(gòu)會給游戲產(chǎn)業(yè)帶來巨大的價值，但其意義遠(yuǎn)不止如此 我們需要工程師們不斷的創(chuàng)新，以更好地與光一起玩耍，無論元宇宙是什么，何時可以到來，更好的光技術(shù)正在改變包括我們工作、學(xué)習(xí)、娛樂和社交等生活的一切。光線追蹤就是一項改變游戲規(guī)則的技術(shù)，可以使圖形真實感達(dá)到躍升式的變化。光線追蹤通過模擬真實世界中光線的表現(xiàn)，它可以創(chuàng)造出與現(xiàn)實生活幾乎無異的三維（3D）場景。 硬件光追技術(shù)將改變移動設(shè)備體驗 但是由于光線追蹤計算具有超級復(fù)雜性，該技術(shù)不久前也只是應(yīng)用在臺式機和桌面游戲機上。作為幾十年來一直引領(lǐng)全球圖形處理器（GPU）技術(shù)的領(lǐng)先廠商，Imagination憑借此次發(fā)布的IMG CXT IP產(chǎn)品和革命性Photon架構(gòu)，可使移動平臺和內(nèi)容開發(fā)者、以及游戲和AR/VR玩家也能夠在手持設(shè)備等多樣化平臺上，利用和享受這種令人難以置信的渲染技術(shù)和全面的硬件加速功能。
加載Imagination光線追蹤技術(shù)后的反射效果，圖片來源：雷鋒網(wǎng) 與現(xiàn)在如日中天、市值在8000億美元左右的另一家國際GPU領(lǐng)先廠商英偉達(dá)（Nvidia）公司相比，Imagination采用了不同的商業(yè)模式，即該公司只提供其GPU架構(gòu)技術(shù)以及可以立即集成到芯片設(shè)計中的硅知識產(chǎn)權(quán)（IP）的授權(quán)，然后由更多的芯片設(shè)計公司完成這些集成了GPU的芯片。 也就說包括中國公司在內(nèi)的全球的設(shè)備廠商和芯片廠商可以站在Imagination的肩膀上，利用技術(shù)和產(chǎn)品來開發(fā)自己的創(chuàng)新芯片，甚至與英偉達(dá)去競爭。目前，蘋果公司是該公司的客戶，我國的聯(lián)發(fā)科技（MTK）和紫光展銳也是該公司的客戶，因而該技術(shù)的應(yīng)用和普及速度將超過那些只有獨家供應(yīng)的芯片。 為什么是硬件光追技術(shù)？ 所有的成功都來之不易，正如透納能夠創(chuàng)作出《無畏號戰(zhàn)艦》這樣的傳世名作也依賴于他細(xì)致入微的觀察和刻苦的自我訓(xùn)練，Imagination也是早在十多年前就開始了光線追蹤技術(shù)的研究，并在10年前就流片成功了一款GPU芯片，開創(chuàng)了硬件加速光線追蹤技術(shù)之的先河，但是由于當(dāng)時半導(dǎo)體技術(shù)的限制未能實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。
所有的成功都來之不易，泰特美術(shù)館收藏的光線大師透納的光線追蹤習(xí)作 和所有領(lǐng)先廠商一樣，Imagination在長期的持續(xù)研發(fā)中首先總結(jié)出了一套目前業(yè)內(nèi)最為完善的光線追蹤等級系統(tǒng)（Ray Tracing Levels System，RTLS），旨在幫助開發(fā)人員和原始設(shè)備制造商（OEM）清晰了解現(xiàn)在和未來可用的光線追蹤加速解決方案的功能。 該光線追蹤等級系統(tǒng)共包含6個等級，它們的功能和要求如下： • Level 0：傳統(tǒng)解決方案 • Level 1：傳統(tǒng)GPU上的軟件 • Level 2：硬件中的光線/包圍盒和光線/三角形測試器 • Level 3：硬件中的邊界體積層次結(jié)構(gòu)（Bounding Volume Hierarchy，BVH）處理功能 • Level 4：硬件中的BVH處理和相干性分類功能 • Level 5： 硬件中帶有場景層次生成器（Scene Hierarchy Generation，SHG）的相干性BVH處理功能（*） （*） BVH生成器（SHG）也可以被添加至效率更低的等級中，添加后的等級通過增加“plus”來表示，例如“Level 2 plus”解決方案
GPU等硬件加速器已經(jīng)成為今天廣泛興起的新興計算模式，也是中國系統(tǒng)和芯片企業(yè)換道超車的巨大機會 Imagination此次發(fā)布其基于硬件的、采用Photon架構(gòu)的IMG CXT內(nèi)核產(chǎn)品處于RTLS的第4級（Level 4），行業(yè)人士認(rèn)為與那些采用傳統(tǒng)GPU+軟件加速的方案相比，其處理能力+計算效率+電池續(xù)航時間等綜合性能可高出百倍，這使其成為當(dāng)前可用的最先進(jìn)的光線追蹤技術(shù)，從而可為移動玩家和開發(fā)者提供桌面級質(zhì)量的體驗。 有關(guān)Photon架構(gòu)的具體技術(shù)細(xì)節(jié)大家可參考專業(yè)技術(shù)媒體近期的報道，我們在這里提供幾個數(shù)據(jù)來說明硬件加速方案如何碾壓軟件方案。Imagination已向業(yè)界提供的IMG CXT-48-1536 RT3 內(nèi)核具有三個光線加速集群（RAC），其性能是每秒可追蹤多達(dá)13 億條光線，支持移動設(shè)備能以每秒60幀的高幀率提供逼真的陰影、反射、全局照明和環(huán)境光遮蔽等光線追蹤效果。 對于那些在傳統(tǒng)GPU上實現(xiàn)的軟件光線追蹤解決方案（RTLS Level 1），目前看到的性能數(shù)據(jù)是最高每秒30幀的處理能力；同時由于承載了大量復(fù)雜的軟件運算，這樣的追蹤方案占用大量系統(tǒng)資源并縮短了移動設(shè)備的電池續(xù)航時間。Imagination推出的業(yè)界首款RTLS Level 4級光線追蹤架構(gòu)的功耗效率比現(xiàn)有的RTLS Level 3 級解決方案高 2.5 倍，而Level 3比Level 2還要高出2倍。
Imagination的CXT RT3架構(gòu)和性能提升 每個人都可能成為透納那樣的用光大師 Imagination的Photon架構(gòu)為諸多應(yīng)用提供了最令人興奮的光線追蹤功能，包括移動、游戲、增強現(xiàn)實（AR）、桌面、數(shù)據(jù)中心、云和下一代汽車等應(yīng)用。因此，該技術(shù)一經(jīng)發(fā)布就得到了許多廠商的歡迎，除了那些已經(jīng)從Imagination那里購買了IMG CXT內(nèi)核和Photon架構(gòu)IP授權(quán)的設(shè)備廠商和芯片設(shè)計公司，游戲等應(yīng)用行業(yè)對此更是一片歡迎。 就像元宇宙一樣，對于Imagination此次推出的IMG CXT旗艦款GPU IP產(chǎn)品和PowerVR Photon光線追蹤架構(gòu)，嗅覺靈敏的游戲行業(yè)再次搶先感受到了其價值，包括代表作為《Mad World》的Carbonated Inc、完美世界、騰訊游戲、騰訊WeTest團(tuán)隊和網(wǎng)易游戲等公司和團(tuán)隊均發(fā)來了賀電，并期待著與Imagination在GPU技術(shù)上開展合作以提升自己產(chǎn)品的魅力。相關(guān)評論見本文最后附錄。
加載Imagination光線追蹤技術(shù)后的陰影效果，圖片來源：雷鋒網(wǎng) 但是，游戲行業(yè)對基于硬件的光線追蹤技術(shù)的強烈關(guān)注和積極參與，只是代表了未來數(shù)字化生活和商業(yè)創(chuàng)新機會的一部分。通過在移動端和云端引入硬件光線追蹤技術(shù)，真正的意義在于每個人都可能成為透納那樣的用光大師。 也許在不久的將來，朋友之間發(fā)送的不再只是修圖后都像那同一顆瓜子一樣尖尖的、平平的的瓜子臉，而是更加豐富逼真的3D的、帶環(huán)境光美照。 北京華興萬邦管理咨詢認(rèn)為：更重要的是，也許在商業(yè)世界中也將出現(xiàn)一大批虛擬偶像和創(chuàng)新MCN，其連創(chuàng)帶貨記錄新高的生意可以不再依靠網(wǎng)紅的真人實景直播，而完全可以在妙曼的虛擬環(huán)境中，讓消費者自己或者選擇理想的數(shù)字模特來介紹和體驗商品接服務(wù)，甚至對接服務(wù)型制造系統(tǒng)為自己量身定制商品。 而在那些未來頂流的虛擬偶像和MCN的背后，可能就只有一個喜歡透納的女文青或者熱愛生活的工程師，因為在硬件光線追蹤等多種技術(shù)的支持下，一批專業(yè)的公司可以為他們定制逼真生動的虛擬場景和極富魅力的虛擬模特/網(wǎng)紅，運營者只需要在其中注入靈魂即可。 硬件加速器等創(chuàng)新技術(shù)帶來的更好網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用體驗將給市場帶來全新的機會。
大江東去，以硬件加速器為代表的新一輪硬件技術(shù)創(chuàng)新正在改變我們的生活與生意 這就是更好的光會給大家?guī)淼母篮玫纳詈蜕狻８鶕?jù)Imagination發(fā)布的相關(guān)信息，已有多個市場中的玩家購買了該公司光線追蹤技術(shù)和產(chǎn)品的授權(quán)，按照半導(dǎo)體和電子行業(yè)的規(guī)律，搭載這些技術(shù)的系統(tǒng)產(chǎn)品將有望最早在2023年面世，我們屆時就可以去體驗創(chuàng)新、抓住商機了。 插播重要信息： 在羅列游戲大廠的評論之前，我們先插播一條重要的活動延期信息。 “第98屆中國電子展”原定于2021年12月5日-7日在上海新國際博覽中心舉辦，但由于國內(nèi)近期疫情尚未得到完全控制，為了配合上海市目前的疫情防控工作，第98屆中國電子展將延期舉辦（舉辦時間將另行公布）。 北京華興萬邦管理咨詢有限公司與中電會展與信息傳播有限公司原計劃在12月5日下午共同舉辦“A-Chips China 2021暨首屆國際硬件數(shù)據(jù)處理加速器大會”，全面介紹FPGA、GPU、NNA、DSP和RISC-V等硬件加速器技術(shù)，以及它們給智能制造、機器人和智能汽車等新興場景帶來的異構(gòu)計算新機會，大會的發(fā)言人都是華興萬邦在全球各領(lǐng)域內(nèi)精選的領(lǐng)先企業(yè)和創(chuàng)新企業(yè)。， 作為第98屆中國電子展同期活動之一，“A-Chips China 2021暨首屆國際硬件數(shù)據(jù)處理加速器大會”亦將隨之延期舉辦。屆時，Imagination Technologies中國公司戰(zhàn)略市場副總經(jīng)理時昕博士將發(fā)表題為《硬件加速處理器 - 鑒以往而知未來》，將介紹該公司GPU與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器等技術(shù)在移動設(shè)備、汽車、云計算和桌面等場景中的應(yīng)用，內(nèi)容精彩紛呈，現(xiàn)場抽獎獎品豐富。 歡迎大家繼續(xù)關(guān)注A-Chips China硬件加速器大會，共同推進(jìn)我國電子信息產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)換道超車。報名參會，與時昕博士，和來自中興汽車電子、上汽通用、中電科機器人、Achronix、Codasip、沐曦集成電路和XMOS等公司專家，以及撰寫本文的華興萬邦團(tuán)隊見面交流，請掃描以下二維碼、點擊“閱讀原文”或在“活動行”網(wǎng)站上搜索A-Chips China活動報名（由于疫情防控原因，所有參與者均需提前注冊）。
如希望了解大會日程，請掃描以下二維碼關(guān)注“元宇宙硬科技”微信公眾號。
附錄：游戲行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)高管們對Imagination光線追蹤技術(shù)的評論 代表作包括《Mad World》的Carbonated Inc首席執(zhí)行官Travis Boatman表示：“我們很高興Imagination Technologies可以引領(lǐng)移動GPU和光線追蹤技術(shù)的未來。能夠在O3DE引擎上針對Imagination的PowerVR架構(gòu)來優(yōu)化我們的團(tuán)隊PVP移動游戲《Mad World》是非常重要的，這可以使我們?yōu)樗型婕姨峁┳罴训挠螒蝮w驗。” 完美世界游戲技術(shù)中心主管徐丹表示：“完美世界游戲和Imagination對基于PowerVR架構(gòu)的新一代GPU實現(xiàn)高性能和低功耗有著共同的愿景。Imagination 是光線追蹤技術(shù)的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，我們希望可以共同探索這項技術(shù)在游戲和其他場景中的應(yīng)用。” 騰訊游戲引擎技術(shù)副總監(jiān)魏楠表示：“光線追蹤技術(shù)被業(yè)界認(rèn)為是下一代圖形技術(shù)革命，它也是騰訊游戲不斷探索的方向。我們很高興看到 Imagination 作為光線追蹤技術(shù)的行業(yè)領(lǐng)先者能發(fā)布硬件級光線追蹤IP，騰訊游戲?qū)⑴c Imagination 展開密切合作并探索該技術(shù)在游戲領(lǐng)域的應(yīng)用。同時，Imagination 在高性能低功耗圖形渲染和處理上擁有深厚的技術(shù)積累，雙方也將加強在這方面的技術(shù)合作，實現(xiàn)游戲體驗質(zhì)的飛躍。” 騰訊WeTest/PerfDog技術(shù)總監(jiān)曹文升表示：“作為騰訊互動娛樂官方出品的行業(yè)領(lǐng)先質(zhì)量服務(wù)品牌，在追求高品質(zhì)高水準(zhǔn)的道路上，騰訊WeTest團(tuán)隊與Imagination有著相同的愿景。相信Imagination發(fā)布的PowerVR 新一代 GPU的高性能和低功耗特性，可幫助開發(fā)者實現(xiàn)更優(yōu)的游戲性能。同時，WeTest/PerfDog將與Imagination一起不斷優(yōu)化和完善GPU關(guān)鍵參數(shù)的獲取，為開發(fā)者打造更好的游戲體驗，更強的平臺兼容性提供保障。未來，雙方還有望在光線追蹤技術(shù)、云游戲等領(lǐng)域進(jìn)行廣泛的探索與交流。” 網(wǎng)易游戲資深技術(shù)專家李文耀表示：“網(wǎng)易游戲非常重視體驗、技術(shù)和品質(zhì)，我們一直就Messiah和Neox自研引擎與Imagination聯(lián)合進(jìn)行優(yōu)化。GPU為實現(xiàn)高質(zhì)量游戲體驗提供了支撐，未來我們希望有機會在游戲開發(fā)和打磨中，充分利用PowerVR新一代GPU的高性能與低功耗特性，為玩家打造優(yōu)質(zhì)的游戲體驗。此外，我們也很期待 Imagination光線追蹤技術(shù)，這項技術(shù)將開啟全新的圖形渲染和視覺時代，希望與 Imagination 一起探索其在游戲領(lǐng)域的應(yīng)用。” |
