10月22日,華為鳳凰引擎專家在Chinagraph2020暨CNCC2020圖形學(xué)專場(chǎng)中,發(fā)表了《華為鳳凰引擎-圖形技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì)》演講,向現(xiàn)場(chǎng)學(xué)者和嘉賓展示了多項(xiàng)先進(jìn)的光線追蹤(Ray Tracing)等下一代圖形關(guān)鍵技術(shù)。

華為鳳凰引擎是華為2012實(shí)驗(yàn)室中央軟件院菲爾茲實(shí)驗(yàn)室全力打造的自研圖形引擎。華為鳳凰引擎在光線跟蹤的求交計(jì)算、降噪和超分以及采樣技術(shù)等方面都取得了突破性進(jìn)展。華為鳳凰引擎將積極通過HMS Core Scene Kit(圖形引擎服務(wù))為游戲廠商、應(yīng)用廠商及個(gè)人開發(fā)者共享華為先進(jìn)的圖形處理技術(shù)。合作伙伴可使用Scene Kit的光線追蹤、PBR、動(dòng)畫等特性,打造獨(dú)特豐富的3D場(chǎng)景,帶給用戶沉浸式的體驗(yàn)。當(dāng)前鳳凰引擎正在與網(wǎng)易、Unity、Cocos等合作伙伴推進(jìn)技術(shù)落地,與廣大開發(fā)者一起將更美更快的圖形能力帶給更多的用戶。

華為鳳凰引擎發(fā)端自GPU Turbo技術(shù),是華為2012實(shí)驗(yàn)室中央軟件院菲爾茲實(shí)驗(yàn)室全力打造的圖形解決方案。

光線追蹤(Ray Tracing)是一種給圖形帶來真實(shí)外觀的技術(shù),該技術(shù)試圖模擬光在現(xiàn)實(shí)世界中的工作方式。光線追蹤沒有為游戲場(chǎng)景創(chuàng)建預(yù)先設(shè)計(jì)的光線,而是追蹤模擬光的路徑,更確切地說,是追蹤數(shù)以百萬計(jì)的模擬光/光子。當(dāng)物體移動(dòng)并與它們的屬性相互作用時(shí),光線會(huì)從物體上反射回來。比如光從光滑的綠色表面反射,那么光的顏色可能會(huì)改變。

(圖片僅用于說明光線追蹤原理)

正因?yàn)楣饩€追蹤與現(xiàn)實(shí)生活的基本相似性,使得它能渲染出媲美現(xiàn)實(shí)的畫面,但是它很耗資源,需要大量的計(jì)算能力。華為鳳凰引擎圍繞光線追蹤的核心難題,瞄準(zhǔn)渲染更快、畫質(zhì)更好、更易使用幾方面逐一進(jìn)行技術(shù)突破。

華為鳳凰引擎自研多層BVH加速結(jié)構(gòu)、多叉樹Traversal算法,構(gòu)筑了高效、Unbias的RT-Core算法底座,通過基于華為硬件平臺(tái)的自研混合渲染管線實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)在移動(dòng)端的應(yīng)用。同時(shí),在采樣與降噪算法上進(jìn)行創(chuàng)新與突破,充分發(fā)揮鄰域復(fù)用、時(shí)域累積等算法優(yōu)勢(shì),達(dá)成收斂效率、信噪比等指標(biāo)的領(lǐng)先,有力支撐高真實(shí)感渲染、快速預(yù)覽等渲染場(chǎng)景。最后,自研材質(zhì)系統(tǒng)圍繞能量守恒構(gòu)建基于材質(zhì)分類的合成樹模型,基于標(biāo)準(zhǔn)模型擴(kuò)展出了完備的材質(zhì)實(shí)例庫(kù),并支持快速自定義,為內(nèi)容創(chuàng)作提供了便利與畫質(zhì)保證。以上光線追蹤關(guān)鍵技術(shù),可用于打造游戲中的真實(shí)世界,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量建筑渲染和影視渲染,提升實(shí)時(shí)預(yù)覽和最終成像效果,使角色和畫面栩栩如生,獲得令人眼前一亮的視覺效果。

在未來,除了繼續(xù)突破光線跟蹤技術(shù),華為鳳凰引擎將致力于解決更多的圖形難題,如基于AI的內(nèi)容生成,超復(fù)雜場(chǎng)景的數(shù)據(jù)組織與繪制,多模態(tài)數(shù)據(jù)可視化等問題,與開發(fā)者們共同為用戶帶來超凡畫質(zhì)享受。