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這應該不是巧合：在互聯(lián)網(wǎng)大廠(chǎng)力推虛擬偶像的同時(shí)，為蘋(píng)果公司提供GPU技術(shù)的Imagination公司宣布推出新一代硬件光線(xiàn)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（IP）產(chǎn)品IMG CXT，同時(shí)其PowerVR Photon光線(xiàn)追蹤（Ray Tracing）架構也隨該IP首次亮相，并宣布已在多個(gè)市場(chǎng)中進(jìn)行了授權。 
而與此同時(shí)，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(wú)數的觀(guān)眾陶醉在英國畫(huà)家威廉·透納（Joseph Mallord William Turner）的精美畫(huà)作之中，并驚訝于這位英國國寶級畫(huà)家對光線(xiàn)的完美捕捉和精妙運用。
浦東美術(shù)館里這些觀(guān)眾中，也許會(huì )走出未來(lái)頂流的虛擬偶像和創(chuàng )新的MCN機構。華興萬(wàn)邦認為借助光線(xiàn)追蹤等技術(shù)創(chuàng )新，未來(lái)虛擬偶像和場(chǎng)景的帶貨能力將可比肩網(wǎng)紅真人實(shí)景 11月7日凌晨，電競游戲《英雄聯(lián)盟》S11總決賽，中國戰隊EDG在鏖戰五局后最終以3：2獲得冠軍，點(diǎn)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(mǎn)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(hù)的Facebook這個(gè)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�。在國內，頂流網(wǎng)紅李子柒視頻停更，并與與其合作的唯一一家MCN機構杭州微念對簿公堂。而同時(shí)，阿里巴巴、百度、字節跳動(dòng)等互聯(lián)網(wǎng)大廠(chǎng)也開(kāi)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(zhuān)屬的虛擬形象。 因此，華興萬(wàn)邦管理咨詢(xún)并不認為這些事件是一次巧合，而是今天和未來(lái)的消費者需求與一種可改變游戲規則的技術(shù)一次碰撞。
國內愛(ài)好者多數都是通過(guò)這幅傳世佳作《無(wú)畏號戰艦被拖往她的最后拆解場(chǎng)》來(lái)認識透納，該畫(huà)作創(chuàng )作于1839，現藏于英國國家美術(shù)館 既是生活，也是生意 從《圣經(jīng)》“舊約·創(chuàng )世紀”中上帝說(shuō)“要有光”于是就有了光，到過(guò)去幾個(gè)世紀以來(lái)，無(wú)數的科學(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，使我們更加渴望用現代信息技術(shù)來(lái)充分感受它的魅力，并發(fā)揮每個(gè)人的天賦和專(zhuān)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(huà)：光的歷史本質(zhì)上就是人類(lèi)感知的歷史；光依然是美的，但也是無(wú)常的；它是可見(jiàn)的，但又是無(wú)形的。人們在自然在美術(shù)館中見(jiàn)過(guò)了美好的“光景”，在生活中就希望隨時(shí)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(dòng)平臺上實(shí)現更好的光。
Imagination的Photon架構會(huì )給游戲產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大的價(jià)值，但其意義遠不止如此 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(wú)論元宇宙是什么，何時(shí)可以到來(lái)，更好的光技術(shù)正在改變包括我們工作、學(xué)習、娛樂(lè )和社交等生活的一切。光線(xiàn)追蹤就是一項改變游戲規則的技術(shù)，可以使圖形真實(shí)感達到躍升式的變化。光線(xiàn)追蹤通過(guò)模擬真實(shí)世界中光線(xiàn)的表現，它可以創(chuàng )造出與現實(shí)生活幾乎無(wú)異的三維（3D）場(chǎng)景。 硬件光追技術(shù)將改變移動(dòng)設備體驗 但是由于光線(xiàn)追蹤計算具有超級復雜性，該技術(shù)不久前也只是應用在臺式機和桌面游戲機上。作為幾十年來(lái)一直引領(lǐng)全球圖形處理器（GPU）技術(shù)的領(lǐng)先廠(chǎng)商，Imagination憑借此次發(fā)布的IMG CXT IP產(chǎn)品和革命性Photon架構，可使移動(dòng)平臺和內容開(kāi)發(fā)者、以及游戲和AR/VR玩家也能夠在手持設備等多樣化平臺上，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(xiàn)追蹤技術(shù)后的反射效果，圖片來(lái)源：雷鋒網(wǎng) 與現在如日中天、市值在8000億美元左右的另一家國際GPU領(lǐng)先廠(chǎng)商英偉達（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架構技術(shù)以及可以立即集成到芯片設計中的硅知識產(chǎn)權（IP）的授權，然后由更多的芯片設計公司完成這些集成了GPU的芯片。 也就說(shuō)包括中國公司在內的全球的設備廠(chǎng)商和芯片廠(chǎng)商可以站在Imagination的肩膀上，利用技術(shù)和產(chǎn)品來(lái)開(kāi)發(fā)自己的創(chuàng )新芯片，甚至與英偉達去競爭。目前，蘋(píng)果公司是該公司的客戶(hù)，我國的聯(lián)發(fā)科技（MTK）和紫光展銳也是該公司的客戶(hù)，因而該技術(shù)的應用和普及速度將超過(guò)那些只有獨家供應的芯片。 為什么是硬件光追技術(shù)？ 所有的成功都來(lái)之不易，正如透納能夠創(chuàng )作出《無(wú)畏號戰艦》這樣的傳世名作也依賴(lài)于他細致入微的觀(guān)察和刻苦的自我訓練，Imagination也是早在十多年前就開(kāi)始了光線(xiàn)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(kāi)創(chuàng )了硬件加速光線(xiàn)追蹤技術(shù)之的先河，但是由于當時(shí)半導體技術(shù)的限制未能實(shí)現商業(yè)應用。
所有的成功都來(lái)之不易，泰特美術(shù)館收藏的光線(xiàn)大師透納的光線(xiàn)追蹤習作 和所有領(lǐng)先廠(chǎng)商一樣，Imagination在長(cháng)期的持續研發(fā)中首先總結出了一套目前業(yè)內最為完善的光線(xiàn)追蹤等級系統（Ray Tracing Levels System，RTLS），旨在幫助開(kāi)發(fā)人員和原始設備制造商（OEM）清晰了解現在和未來(lái)可用的光線(xiàn)追蹤加速解決方案的功能。 該光線(xiàn)追蹤等級系統共包含6個(gè)等級，它們的功能和要求如下： • Level 0：傳統解決方案 • Level 1：傳統GPU上的軟件 • Level 2：硬件中的光線(xiàn)/包圍盒和光線(xiàn)/三角形測試器 • Level 3：硬件中的邊界體積層次結構（Bounding Volume Hierarchy，BVH）處理功能 • Level 4：硬件中的BVH處理和相干性分類(lèi)功能 • Level 5： 硬件中帶有場(chǎng)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(guò)增加“plus”來(lái)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，也是中國系統和芯片企業(yè)換道超車(chē)的巨大機會(huì ) Imagination此次發(fā)布其基于硬件的、采用Photon架構的IMG CXT內核產(chǎn)品處于RTLS的第4級（Level 4），行業(yè)人士認為與那些采用傳統GPU+軟件加速的方案相比，其處理能力+計算效率+電池續航時(shí)間等綜合性能可高出百倍，這使其成為當前可用的最先進(jìn)的光線(xiàn)追蹤技術(shù)，從而可為移動(dòng)玩家和開(kāi)發(fā)者提供桌面級質(zhì)量的體驗。 有關(guān)Photon架構的具體技術(shù)細節大家可參考專(zhuān)業(yè)技術(shù)媒體近期的報道，我們在這里提供幾個(gè)數據來(lái)說(shuō)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 內核具有三個(gè)光線(xiàn)加速集群（RAC），其性能是每秒可追蹤多達13 億條光線(xiàn)，支持移動(dòng)設備能以每秒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(xiàn)追蹤效果。 對于那些在傳統GPU上實(shí)現的軟件光線(xiàn)追蹤解決方案（RTLS Level 1），目前看到的性能數據是最高每秒30幀的處理能力；同時(shí)由于承載了大量復雜的軟件運算，這樣的追蹤方案占用大量系統資源并縮短了移動(dòng)設備的電池續航時(shí)間。Imagination推出的業(yè)界首款RTLS Level 4級光線(xiàn)追蹤架構的功耗效率比現有的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架構和性能提升 每個(gè)人都可能成為透納那樣的用光大師 Imagination的Photon架構為諸多應用提供了最令人興奮的光線(xiàn)追蹤功能，包括移動(dòng)、游戲、增強現實(shí)（AR）、桌面、數據中心、云和下一代汽車(chē)等應用。因此，該技術(shù)一經(jīng)發(fā)布就得到了許多廠(chǎng)商的歡迎，除了那些已經(jīng)從Imagination那里購買(mǎi)了IMG CXT內核和Photon架構IP授權的設備廠(chǎng)商和芯片設計公司，游戲等應用行業(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(xiàn)追蹤架構，嗅覺(jué)靈敏的游戲行業(yè)再次搶先感受到了其價(jià)值，包括代表作為《Mad World》的Carbonated Inc、完美世界、騰訊游戲、騰訊WeTest團隊和網(wǎng)易游戲等公司和團隊均發(fā)來(lái)了賀電，并期待著(zhù)與Imagination在GPU技術(shù)上開(kāi)展合作以提升自己產(chǎn)品的魅力。相關(guān)評論見(jiàn)本文最后附錄。
加載Imagination光線(xiàn)追蹤技術(shù)后的陰影效果，圖片來(lái)源：雷鋒網(wǎng) 但是，游戲行業(yè)對基于硬件的光線(xiàn)追蹤技術(shù)的強烈關(guān)注和積極參與，只是代表了未來(lái)數字化生活和商業(yè)創(chuàng )新機會(huì )的一部分。通過(guò)在移動(dòng)端和云端引入硬件光線(xiàn)追蹤技術(shù)，真正的意義在于每個(gè)人都可能成為透納那樣的用光大師。 也許在不久的將來(lái)，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(wàn)邦管理咨詢(xún)認為：更重要的是，也許在商業(yè)世界中也將出現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(shí)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字模特來(lái)介紹和體驗商品接服務(wù)，甚至對接服務(wù)型制造系統為自己量身定制商品。 而在那些未來(lái)頂流的虛擬偶像和MCN的背后，可能就只有一個(gè)喜歡透納的女文青或者熱愛(ài)生活的工程師，因為在硬件光線(xiàn)追蹤等多種技術(shù)的支持下，一批專(zhuān)業(yè)的公司可以為他們定制逼真生動(dòng)的虛擬場(chǎng)景和極富魅力的虛擬模特/網(wǎng)紅，運營(yíng)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(lái)的更好網(wǎng)絡(luò )應用體驗將給市場(chǎng)帶來(lái)全新的機會(huì )。
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(huì )給大家帶來(lái)的更美好的生活和生意。根據Imagination發(fā)布的相關(guān)信息，已有多個(gè)市場(chǎng)中的玩家購買(mǎi)了該公司光線(xiàn)追蹤技術(shù)和產(chǎn)品的授權，按照半導體和電子行業(yè)的規律，搭載這些技術(shù)的系統產(chǎn)品將有望最早在2023年面世，我們屆時(shí)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(chǎng)的評論之前，我們先插播一條重要的活動(dòng)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(shí)間將另行公布）。 北京華興萬(wàn)邦管理咨詢(xún)有限公司與中電會(huì )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暨首屆國際硬件數據處理加速器大會(huì )”，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(chē)等新興場(chǎng)景帶來(lái)的異構計算新機會(huì )，大會(huì )的發(fā)言人都是華興萬(wàn)邦在全球各領(lǐng)域內精選的領(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(dòng)之一，“A-Chips China 2021暨首屆國際硬件數據處理加速器大會(huì )”亦將隨之延期舉辦。屆時(shí)，Imagination Technologies中國公司戰略市場(chǎng)副總經(jīng)理時(shí)昕博士將發(fā)表題為《硬件加速處理器 - 鑒以往而知未來(lái)》，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(dòng)設備、汽車(chē)、云計算和桌面等場(chǎng)景中的應用，內容精彩紛呈，現場(chǎng)抽獎獎品豐富。 歡迎大家繼續關(guān)注A-Chips China硬件加速器大會(huì )，共同推進(jìn)我國電子信息產(chǎn)業(yè)實(shí)現換道超車(chē)。報名參會(huì )，與時(shí)昕博士，和來(lái)自中興汽車(chē)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(zhuān)家，以及撰寫(xiě)本文的華興萬(wàn)邦團隊見(jiàn)面交流，請掃描以下二維碼、點(diǎn)擊“閱讀原文”或在“活動(dòng)行”網(wǎng)站上搜索A-Chips China活動(dòng)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(huì )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(xiàn)追蹤技術(shù)的評論 代表作包括《Mad World》的Carbonated Inc首席執行官Travis Boatman表示：“我們很高興Imagination Technologies可以引領(lǐng)移動(dòng)GPU和光線(xiàn)追蹤技術(shù)的未來(lái)。能夠在O3DE引擎上針對Imagination的PowerVR架構來(lái)優(yōu)化我們的團隊PVP移動(dòng)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架構的新一代GPU實(shí)現高性能和低功耗有著(zhù)共同的愿景。Imagination 是光線(xiàn)追蹤技術(shù)的行業(yè)領(lǐng)導者，我們希望可以共同探索這項技術(shù)在游戲和其他場(chǎng)景中的應用�！� 騰訊游戲引擎技術(shù)副總監魏楠表示：“光線(xiàn)追蹤技術(shù)被業(yè)界認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(xiàn)追蹤技術(shù)的行業(yè)領(lǐng)先者能發(fā)布硬件級光線(xiàn)追蹤IP，騰訊游戲將與 Imagination 展開(kāi)密切合作并探索該技術(shù)在游戲領(lǐng)域的應用。同時(shí)，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(shí)現游戲體驗質(zhì)的飛躍�！� 騰訊WeTest/PerfDog技術(shù)總監曹文升表示：“作為騰訊互動(dòng)娛樂(lè )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)高水準的道路上，騰訊WeTest團隊與Imagination有著(zhù)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(kāi)發(fā)者實(shí)現更優(yōu)的游戲性能。同時(shí)，WeTest/PerfDog將與Imagination一起不斷優(yōu)化和完善GPU關(guān)鍵參數的獲取，為開(kāi)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(lái)，雙方還有望在光線(xiàn)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(zhuān)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(shí)現高質(zhì)量游戲體驗提供了支撐，未來(lái)我們希望有機會(huì )在游戲開(kāi)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(xiàn)追蹤技術(shù)，這項技術(shù)將開(kāi)啟全新的圖形渲染和視覺(jué)時(shí)代，希望與 Imagination 一起探索其在游戲領(lǐng)域的應用�！� |
