第一千四百二十八章 牛頓光學模擬器

“確實,”馬競輕輕點頭,看似是在附和着對方的吐槽。

“光線跟蹤並不是非常新的技術,甚至可以說是很老。就算不提特納-懷特德早在1979年就提出遞歸式光線追蹤方法,光是相關廠商大肆宣傳交互式光線追蹤的妙用,距離現在也是有十年之久。”

“但是,理論技術是有了,想要實現起來卻也不容易。早在1951年,美國普林斯頓大學教授萊曼-斯皮策就設計了第一種核聚變反應堆‘仿星器’,前蘇聯庫爾恰托夫研究所的阿齊莫維齊三年後主持設計了‘託卡馬克裝置’。現在氫彈、中子彈都已經武器化了,聚變發電卻還要再等幾十年時間。”

“這麼說貌似有些不對勁,國內的EAST東方超環,德國的螺旋石7-X,還有其他公司隔三差五就有進展出來,距離聚變發電應該沒有太久了。”

“公佈的那些只是小進展,用來證明成績、爭取經費和風險投資。實際上,這些實驗堆的持續運行時間都還停留在分鐘甚至秒級,距離長時間實驗發電還有一段距離,商業發電更是得等到2050年左右。”

對面畢竟是堅持訂閱科研期刊的專業人員,張許瑤當然不敢和他爭論科研問題,只好換個角度挑刺道:“話說回來,把光線追蹤跟核聚變反應堆放在一起,你不覺得奇怪麼?”

“這有什麼奇怪的?”馬競斜眼看她,“光線追蹤用計算機追蹤計算千萬級別的光線,聚變反應堆研究同樣要用計算機追蹤計算億萬級別的高能粒子。雖然前者侷限於牛頓光學,後者卻深入到了量子層面,數據規模更大、用的機器也更加高級,本質還是用計算機模擬物理過程。”

“牛頓光學?我只聽過牛頓力學。”

“除了微積分、萬有引力定律和牛頓三大定律,牛頓有研究光學,他設計了棱鏡色散試驗、研究了光的反射、折射以及干涉、衍射。不過他那個年代還沒有電磁學和量子力學,牛頓對光的認識停留在微粒構成的光線,比起現代光子理論還要粗糙不少。”

“雖然糙了點,牛頓的光學理論卻很適合模擬人眼觀察世界的過程,光線追蹤便是根據相關物理原理設計而成。它從人眼出發,反向追蹤經過畫面像素的光線以及它們反射、折射產生的新光線,依次計算它們照射物體在物體表面產生的顏色,直到所有光線都被歸於光源、逃出場景或者達到遞歸深度爲止。”

“嗯?爲什麼不從光源出發,偏要從人眼出發?”

“這是一個蠢問題,”馬競笑着伸指虛戳對面某人雙眼,“光線不進入人眼,就不會產生顏色感知,對視覺模擬來說就是多餘的。從人眼出發就能有效排除這些多餘光線,進而大幅提高模擬效率。當然,這個還是有些慢,場景越大越複雜、光源和反射折射面越多、遞歸層次越深入,最終耗時也就越久。所以渲染靜態CG圖像,往往會耗費幾個小時,要是換成要求更高的特效電影,還得扔掉普通工作站改用渲染農場。”

聽他說完一大段,張許瑤忽然面露驚喜,“我明白了!”

“嗯哼?”

“國產電影老被罵五毛特效,是不是和渲染偷工減料,沒有花費足夠時間有關?”

作爲特效公司老闆,馬競覺得還是應該說點兒公道話,當下便開口解釋道:“話不能這麼說,光線追蹤存在着明顯的邊際效應,多花幾個小時渲染,效果肯定比原先會好一些,但是提升程度卻不是線性的,越往後收益越低。考慮到投入產出比,要懂得適可而止。”

“嘿!問題是人家想的不是‘適可而止’,而是‘差不多就行’!這裡湊活下,那裡隨便弄,最後的效果能好纔怪!”

“特效公司也不是想着敷衍,甲方給多少錢,他們做多少活兒,等價交換、天經地義。”

“然後那些天經地義的公司就被逸快擠倒了。”

“話不能這麼說,其他特效公司退出,主要是人工成本上升導致的,他們本就是賺點辛苦錢,看到市場行情變化,退出轉行都是正常操作。”

“這些都是影視劇那邊,遊戲方面呢?也是偷工減料版的光線追蹤?”

“AAA遊戲的投入和商業大片差不多,但是模型總量和劇情時長卻是更多更長,當然要省着些花錢。遊戲上一般用的是光柵化渲染以及光線追蹤預渲染,能夠達到比較不錯的顯示效果,對玩家設備的要求也比較低。”

看着平板上搖曳的火光燈影,張許瑤靈機一動,“就是比較死板,缺乏變化?”

“聰明!”馬競擡手打了個響指,“這兩種方案都需要保存預先烘培好的貼圖,想要呈現多樣變化,就需要提前準備對應的貼圖,增加了開發成本的同時,也讓遊戲客戶端變得越來越大。”

“嗯嗯!現在隨便來個3D遊戲都是20GB起步,聽說還有150GB的怪物,想想簡直可怕。”

“沒辦法,遊戲分辨率越來越高,玩家的眼睛和耳朵越來越挑剔,廠商只能不斷增加音視頻素材的品質和規模。”

“所以你們便未雨綢繆,提前幾年研究遊戲專用的人物語音引擎,現在又搞定了實時光線追蹤?”

“誇張了,”馬競失笑搖頭,“人物語音引擎主要是增強路人NPC的互動表現,主要NPC依然需要人工監修調試。至於蜜蜂RRT Kit,目前的效果也是遠不如英偉達的RTX出色。”

上個月的GDC遊戲開發者大會上,美國英偉達和微軟兩家公司聯手帶來大新聞,前者正式發佈基於GPU的實時光線追蹤技術RTX,後者則爲自家DirectX12 API引入光線追蹤模塊。作爲多年合作伙伴,UE4引擎的開發商Epic、最大主機遊戲發行商EA也都帶來了實時光線追蹤技術的演示動畫。

蜂遊和蜂芯同樣有參加這次的行業盛會,還將支持實時光線追蹤的遊戲平板PT2 Pad帶去現場,並在閉門體驗會上展示了多款新遊戲的試玩版本,其中就有《天意》。

雖然他們選擇的展示平臺是咖位低了幾檔的掌機,但是率先帶來RRT技術遊戲,還是幫蜜蜂掙到了不少臉面。可惜GDC作爲行業會議,媒體關注度不如E3、TGS以及CJ,大部分玩家暫時還不知道這些。

“N記?也對啊,你們都搞定了,老黃他們要是沒成果,還算什麼業界大佬?”

張許瑤瞭然點頭,接着好奇看向馬競,“剛纔不是說光線追蹤很吃硬件很費時間麼?怎麼一下子就進化到實時追蹤的程度了?”

後者聞言大笑道:“當然是有了新的偷工減料方法。按照60FPS計算,每幀畫面的處理時間不能超過16毫秒,自然不能像視頻工作站那樣慢慢繪製。我們採用的方式都是深度學習去噪,先計算低分辨率、低光線數量下的圖像,再用去噪算法重建出高分辨率圖像。效果強於光柵渲染,弱於傳統離線渲染,但是勝在可以交互,能讓場景和技能表現變得更加生動。”

“技能?”張許瑤輕叩手中平板,“我怎麼沒感覺到?”

“當然是還沒有實裝,現在只是讓Pad平臺的‘天意’測試夜晚場景,然後是白天,接下來纔是玩家技能和物品。”

“這麼麻煩?”

“AI去噪雖然能夠提高渲染速度,卻也容易出Bug,只能先從簡單的開始。再說現在這樣也不是沒有樂趣,稍後會開放一系列夜間玩法。”

限於技術條件,現有遊戲對夜晚燈光的處理都較爲簡單粗暴,直接在光源和玩家角色身邊形成一小塊照明區域,不但和周圍昏暗環境格格不入,也缺少影子等必備元素,卻是違和感滿滿。

蜂遊現在有了可用的實時光線追蹤技術,自然要儘量秀出來。正好《天意》所處的時代在儒家禮教建立統治之前,女子大門不出二門不邁尚未流行開來,夜晚活動雖不像現代人這般豐富,卻也堪稱多彩。即便礙於遊戲評級,不能完整展現古代單身男女交際晚會的全過程,念念詩、對對歌、跳跳舞也是好的。

說到興頭上,馬競又爆了個新料:“雖然‘天意’不是‘絲路’那種沙盒大地圖,但是縮小的主要是野外場景,秦始皇說他的帝國‘西涉流沙,南盡北戶,東有東海,北過大夏’,這一大片的主要城市和景點我們都有製作,其中自然少不了巴人、越人、苗人等南方少數民族,這些可都是能歌善舞著稱的。”

“那北方呢?”

“匈奴還有東胡被擋在長城之外,遊戲裡沒他們的戲份。”

“直接一刀切?萬一有玩家想要做借兵南下,做石敬瑭第二,哦不,第零呢?”

“他們真想做,可以自己改Mod自娛自樂,反正官方版本是不行的。”

“匈奴早就消失了,不用這麼刻意避嫌吧?”

“主要是和主題不符,能夠對抗科技的只有科技,就算借來兵馬一統中原,還是打不過龍羲陣營的科技武器。”

“怎麼打不過?胡馬南下,世界偏斜值肯定刷刷上漲,玩家也能更加安全。”

“然後世界崩壞,阿提拉之鞭提前出現,橫掃亞洲。”

“那還是算了,”張許瑤晃晃腦袋,換了個話題繼續打聽起來:“‘天意’的風格有些偏向戰爭,技能什麼的根本沒啥光影效果,下一步應該更新個奇幻或是玄幻遊戲纔對。”

“有兩個新遊戲,一個神話、一個高魔奇幻,技能的表現力都很突出。”

張許瑤聞言頓時興奮起來,馬上追問道:“都是什麼遊戲?續作還是原創IP?”

“要跟你說了,回頭全世界也都知道了,還是等下個月官宣吧。”

“哪有那麼誇張?該保密的時候我也能保密的。”

替自己辯解幾句,張許瑤見馬競閉口不言,只得把注意力轉會到實時光線追蹤技術本身上來,“這個RRT Kit應該不可能只在平板上使用,下一步就該移植到PT2上面了吧?”

“移植肯定有,不過先是手機平臺,”馬競苦笑搖頭,“我們的方案沒有可以強化光線追蹤管線,所以採樣率相對偏小,重建畫面放在小屏幕上沒問題,放到電視大屏上效果就會變差好多,只會成爲英偉達RTX的墊腳石。”

靠着馬競的強力推動還有砸錢支持,蜂芯半導體成功填補國內空白,研發出了性能國際一流的“彩世”系列顯示核心,並藉此實現了手機和主機GPU的自主化。

不過蜂芯GPU團隊畢竟是業界新手,即便開發團隊囊括多國人才,即便有着堪稱業界大牛的開掛老闆,他們的產品暫時還不具備和英偉達旗下“物理學家”們打正面的能力。

正因爲清楚這一點,蜜蜂自能將自家GPU限制在相對低端的移動和主機平臺上面,現在將RRT技術侷限在移動平臺,也是出於這種擔心。

聽見馬競坦承不足,張許瑤卻是小手一揮:“怕什麼?看看島國那個N記,明明分辨率總是同世代最低,玩家還不是照樣買買買?”

“不一樣,任天堂的遊戲有底蘊、夠好玩,這才能持續吸引玩家買單,而這兩塊恰恰是我們的軟肋短板。”

“內容不足技術補,這可是你說過。現有處理器不給力,那就插卡啊!PT系列的特色不就是插卡麼?”

“插卡升級那是開始時的權宜之計,現在已經改成以舊換新了。”

換下來的機器當然不會賣給垃圾回收公司,而是檢修翻新後賣去太平洋、加勒比海以及非洲的窮國。這些國家因爲種種原因陷於貧困,但民間依然存在着娛樂需求,蜂遊正靠着低廉價格和免費遊戲在那邊開拓市場。雖然賺不到錢還會虧錢,卻有助於培養潛在用戶,畢竟窮國也有富人、窮人也能變富。

“至於插卡方案,”馬競又說道,“其實我們也有在做,不過功耗有些大,所以暫時只能面向PC,等到成熟後在整合到PT2+的芯片裡面去。”

“不是PT3麼?”

“只是單項升級,還算不上是換代產品。等到雲平臺成熟起來,主機就會退化成電視盒子,也不需要太好的性能。”

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