適用于手機的實時光線追蹤方案誕生了!
近日,Adshir公司展示自家最新的基于移動設(shè)備的實時光線追蹤技術(shù),這也意味著今后智能手機和平板電腦上同樣可以進行實時光線追蹤運算,有望讓以往只能在高端計算機、工作站上才能內(nèi)完成的應(yīng)用步入平民化階段。
為了實現(xiàn)更精準細致的光影渲染,像皮克斯這種專業(yè)的動畫制作機構(gòu),渲染一幀需要花費多達30個小時(Path Tracing),而一部影片需要高性能數(shù)據(jù)處理中心進行長達幾個月時間的數(shù)據(jù)處理,才能渲染出逼真的動畫光影效果。
在加拿大的溫哥華舉行的Siggraph計算機圖形會議上,來自以色列特拉維夫的Adshir公司展示了這套名為“LocakRay”的方案,從名字也能看出這是一套本地化的實時光線追蹤系統(tǒng)。其試圖通過動態(tài)對齊方式(DAS)取降低實施光線追蹤的復(fù)雜程度。
這些演示視頻基于AR的形式進行展示,其中一個Demo是在平板電腦AR形式下進行操作,例如視頻中的舞者。
Adshir業(yè)務(wù)發(fā)展主管Offir Remez表示,這些動畫是實時播放的,并且單獨模塊可嵌入AR應(yīng)用中,這樣就能通過智能手機/平板電腦通過AR的形式或者通過AR眼鏡進行觀看了。
Remez講到,“我們通過試圖模擬光線的方式,但這非常困難,尤其是碰到不同材質(zhì)的環(huán)境時,這時我們還需捕捉到光線在不同材質(zhì)上的反射和擴散情況,因此需要進行多大數(shù)十億次運算?!?/p>
在基于Unity的演示中,舞者站在一個黑暗的大廳中,各種光線追蹤的光源從窗戶穿透進來,在室內(nèi)的多面鏡子中反射。同時Remez還表示,這套軟件的運行速度是其它光線追蹤方案的1000倍。
正如前文提到的,實時光線追蹤技術(shù)的應(yīng)用除了受到計算能力的限制外,包括AR/VR后端連接的計算設(shè)備、智能眼鏡、智能手機等都應(yīng)用對價格較為敏感,他們作為消費級產(chǎn)品基本都在性能或功耗等方面進行了嚴格限制。實際上,大部分情況下AR和VR設(shè)備基本都在室內(nèi)使用,室內(nèi)光線環(huán)境加上高端的CPU和GPU結(jié)合。
據(jù)青亭網(wǎng)了解,Adshir在實時光線追蹤技術(shù)的開發(fā)方面已經(jīng)投入約5年時間,該公司于2014年創(chuàng)建,創(chuàng)始人是計算機圖形專家Renven Bakalash。目前,該公司已經(jīng)推出了一個光線跟蹤引擎,并宣稱無需高端計算單元,也不需要快速的內(nèi)存和存儲等硬件。
市場調(diào)研機構(gòu)JPR分析師Jon Peddie談到,“計算機圖形學近些年發(fā)生了巨大的變化。實時光線追蹤技術(shù)一直以來都是計算機圖形學領(lǐng)域的難以攻克的技術(shù)。Ashir給出了一種加速光線追蹤的聰明的方法,它不僅速度快,而且對硬件要求不高,耗電量更低?!?/p>
那么,到底Adshir的光線追蹤方法對硬件有何要求呢?
現(xiàn)場演示中,Adshir采用了一臺配備Intel Core i7處理器的筆記本電腦(同時配備移動端獨立顯卡,型號未知,猜測為NVIDIA GTX 10系列),演示過程基于Unity 3D軟件,且使用電腦內(nèi)置電池,無需連接外置電源適配器。
運行中,該方案能夠以120幀/秒的速度運行,場景中包含10面反光鏡,5個光源,25萬個三角形。據(jù)悉,Adshir將在Siggraph中通過Meta AR眼鏡進行演示。
同時,Remez還表示其公司目前已積累22項相關(guān)專利。并且,其軟件開發(fā)包兼容目前流行AR/VR引擎,包括:Unity、Unreal、ARKit、ARCore。
實際上,在今年的GDC上,NVIDIA和AMD都展示自家的實時光線追蹤技術(shù),而他們的技術(shù)仍然對硬件要求較高。NVIDIA要求使用帶有8塊Tesla顯卡的超級計算機,目前Titan V雖然在列但性能依然不明朗,總之業(yè)內(nèi)都認為這兩年的顯卡還遠不及高性能的實時光線追蹤,反而現(xiàn)階段是通過疊加AI的雙重渲染,以此來生成高質(zhì)量效果。
Remez還表示,我們的算法完全是重新設(shè)計的,目的就是讓你也能夠在智能手機/平板電腦等移動設(shè)備上實時運行, 當你使用移動設(shè)備時則通過AR的形式以60幀/秒的速度進行渲染。
并且,Remez還表示:“我認為其它的光線追蹤技術(shù)能夠在移動設(shè)備上運行。”顯然,這是對當前以龐大計算量為基礎(chǔ)的光線追蹤技術(shù)的挑釁。
該公司創(chuàng)始人Bakalash多年以來都致力于研究實時光線追蹤技術(shù),他和Remez曾在2003年時共同擔任Lucidlogix科技公司聯(lián)合創(chuàng)始人,期間Bakalash申請了多達150項專利。
目前,Adshir公司共有8名員工,這套軟件系統(tǒng)預(yù)計將于今年四季度開放測試。
