作者：劉朝暉、陳皓、胡霞
摘要：這應該不是巧合：在互聯網大廠力推虛擬偶像的同時，為蘋果公司提供GPU技術的Imagination公司宣布推出新一代硬件光線追蹤技術
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（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）硅知識產權（IP）產品IMG CXT，同時其PowerVR Photon光線追蹤（Ray Tracing）架構也隨該IP首次亮相，并宣布已在多個市場中進行了授權。
而與此同時，位于陸家嘴的浦東美術館中，主題為《光：泰特美術館珍藏展》的展覽也在如火如荼地進行，無數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。
浦東美術館里這些觀眾中，也許會走出未來頂流的虛擬偶像和創新的MCN機構。華興萬邦認為借助光線追蹤等技術創新，未來虛擬偶像和場景的帶貨能力將可比肩網紅真人實景
11月7日凌晨，電競游戲《英雄聯盟》S11總決賽，中國戰隊EDG在鏖戰五局后最終以3：2獲得冠軍，點燃了電競迷和諸多青少年甚至中年朋友們激情，網絡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論的元宇宙的“元”。在國內，頂流網紅李子柒視頻停更，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，阿里巴巴、百度、字節跳動等互聯網大廠也開始布局“虛擬偶像”相關業務，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則的技術一次碰撞。
國內愛好者多數都是通過這幅傳世佳作《無畏號戰艦被拖往她的最后拆解場》來認識透納，該畫作創作于1839，現藏于英國國家美術館
既是生活，也是生意
從《圣經》“舊約·創世紀”中上帝說“要有光”于是就有了光，到過去幾個世紀以來，無數的科學家、藝術家和工程師對它進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來充分感受它的魅力，并發揮每個人的天賦和專業能力。
所以，借用本次泰特美術館珍藏展介紹中的一句話：光的歷史本質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更好的光。
Imagination的Photon架構會給游戲產業帶來巨大的價值，但其意義遠不止如此
我們需要工程師們不斷的創新，以更好地與光一起玩耍，無論元宇宙是什么，何時可以到來，更好的光技術正在改變包括我們工作、學習、娛樂和社交等生活的一切。光線追蹤就是一項改變游戲規則的技術，可以使圖形真實感達到躍升式的變化。光線追蹤通過模擬真實世界中光線的表現，它可以創造出與現實生活幾乎無異的三維（3D）場景。
硬件光追技術將改變移動設備體驗
但是由于光線追蹤計算具有超級復雜性，該技術不久前也只是應用在臺式機和桌面游戲機上。作為幾十年來一直引領全球圖形處理器（GPU）技術的領先廠商，Imagination憑借此次發布的IMG CXT IP產品和革命性Photon架構，可使移動平臺和內容開發者、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和全面的硬件加速功能。
加載Imagination光線追蹤技術后的反射效果，圖片來源：雷鋒網
與現在如日中天、市值在8000億美元左右的另一家國際GPU領先廠商英偉達（Nvidia）公司相比，Imagination采用了不同的商業模式，即該公司只提供其GPU架構技術以及可以立即集成到芯片設計中的硅知識產權（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。
也就說包括中國公司在內的全球的設備廠商和芯片廠商可以站在Imagination的肩膀上，利用技術和產品來開發自己的創新芯片，甚至與英偉達去競爭。目前，蘋果公司是該公司的客戶，我國的聯發科技（MTK）和紫光展銳也是該公司的客戶，因而該技術的應用和普及速度將超過那些只有獨家供應的芯片。
為什么是硬件光追技術？
所有的成功都來之不易，正如透納能夠創作出《無畏號戰艦》這樣的傳世名作也依賴于他細致入微的觀察和刻苦的自我訓練，Imagination也是早在十多年前就開始了光線追蹤技術的研究，并在10年前就流片成功了一款GPU芯片，開創了硬件加速光線追蹤技術之的先河，但是由于當時半導體技術的限制未能實現商業應用。
所有的成功都來之不易，泰特美術館收藏的光線大師透納的光線追蹤習作
和所有領先廠商一樣，Imagination在長期的持續研發中首先總結出了一套目前業內最為完善的光線追蹤等級系統（Ray Tracing Levels System，RTLS），旨在幫助開發人員和原始設備制造商（OEM）清晰了解現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共包含6個等級，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/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構（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換道超車的巨大機會
Imagination此次發布其基于硬件的、采用Photon架構的IMG CXT內核產品處于RTLS的第4級（Level 4），行業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+電池續航時間等綜合性能可高出百倍，這使其成為當前可用的最先進的光線追蹤技術，從而可為移動玩家和開發者提供桌面級質量的體驗。
有關Photon架構的具體技術細節大家可參考專業技術媒體近期的報道，我們在這里提供幾個數據來說明硬件加速方案如何碾壓軟件方案。Imagination已向業界提供的IMG CXT-48-1536 RT3內核具有三個光線加速集群（RAC），其性能是每秒可追蹤多達13億條光線，支持移動設備能以每秒60幀的高幀率提供逼真的陰影、反射、全局照明和環境光遮蔽等光線追蹤效果。
對于那些在傳統GPU上實現的軟件光線追蹤解決方案（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設備的電池續航時間。Imagination推出的業界首款RTLS Level 4級光線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追蹤功能，包括移動、游戲、增強現實（AR）、桌面、數據中心、云和下一代汽車等應用。因此，該技術一經發布就得到了許多廠商的歡迎，除了那些已經從Imagination那里購買了IMG CXT內核和Photon架構IP授權的設備廠商和芯片設計公司，游戲等應用行業對此更是一片歡迎。
就像元宇宙一樣，對于Imagination此次推出的IMG CXT旗艦款GPU IP產品和PowerVR Photon光線追蹤架構，嗅覺靈敏的游戲行業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團隊和網易游戲等公司和團隊均發來了賀電，并期待著與Imagination在GPU技術上開展合作以提升自己產品的魅力。相關評論見本文最后附錄。
加載Imagination光線追蹤技術后的陰影效果，圖片來源：雷鋒網
但是，游戲行業對基于硬件的光線追蹤技術的強烈關注和積極參與，只是代表了未來數字化生活和商業創新機會的一部分。通過在移動端和云端引入硬件光線追蹤技術，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、帶環境光美照。
北京華興萬邦管理咨詢認為：更重要的是，也許在商業世界中也將出現一大批虛擬偶像和創新MCN，其連創帶貨記錄新高的生意可以不再依靠網紅的真人實景直播，而完全可以在妙曼的虛擬環境中，讓消費者自己或者選擇理想的數字模特來介紹和體驗商品接服務，甚至對接服務型制造系統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的支持下，一批專業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/網紅，運營者只需要在其中注入靈魂即可。
硬件加速器等創新技術帶來的更好網絡應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創新正在改變我們的生活與生意
這就是更好的光會給大家帶來的更美好的生活和生意。根據Imagination發布的相關信息，已有多個市場中的玩家購買了該公司光線追蹤技術和產品的授權，按照半導體和電子行業的規律，搭載這些技術的系統產品將有望最早在2023年面世，我們屆時就可以去體驗創新、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暨首屆國際硬件數據處理加速器大會”，全面介紹FPGA、GPU、NNA、DSP和RISC-V等硬件加速器技術，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計算新機會，大會的發言人都是華興萬邦在全球各領域內精選的領先企業和創新企業。，
作為第98屆中國電子展同期活動之一，“A-Chips China 2021暨首屆國際硬件數據處理加速器大會”亦將隨之延期舉辦。屆時，Imagination Technologies中國公司戰略市場副總經理時昕博士將發表題為《硬件加速處理器-鑒以往而知未來》，將介紹該公司GPU與神經網絡加速器等技術在移動設備、汽車、云計算和桌面等場景中的應用，內容精彩紛呈，現場抽獎獎品豐富。
歡迎大家繼續關注A-Chips China硬件加速器大會，共同推進我國電子信息產業實現換道超車。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）。
附錄：游戲行業領先企業高管們對Imagination光線追蹤技術的評論
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可以引領移動GPU和光線追蹤技術的未來。能夠在O3DE引擎上針對Imagination的PowerVR架構來優化我們的團隊PVP移動游戲《Mad World》是非常重要的，這可以使我們為所有玩家提供最佳的游戲體驗。”
完美世界游戲技術中心主管徐丹表示：“完美世界游戲和Imagination對基于PowerVR架構的新一代GPU實現高性能和低功耗有著共同的愿景。Imagination是光線追蹤技術的行業領導者，我們希望可以共同探索這項技術在游戲和其他場景中的應用。”
騰訊游戲引擎技術副總監魏楠表示：“光線追蹤技術被業界認為是下一代圖形技術革命，它也是騰訊游戲不斷探索的方向。我們很高興看到Imagination作為光線追蹤技術的行業領先者能發布硬件級光線追蹤IP，騰訊游戲將與Imagination展開密切合作并探索該技術在游戲領域的應用。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積累，雙方也將加強在這方面的技術合作，實現游戲體驗質的飛躍。”
騰訊WeTest/PerfDog技術總監曹文升表示：“作為騰訊互動娛樂官方出品的行業領先質量服務品牌，在追求高品質高水準的道路上，騰訊WeTest團隊與Imagination有著相同的愿景。相信Imagination發布的PowerVR新一代GPU的高性能和低功耗特性，可幫助開發者實現更優的游戲性能。同時，WeTest/PerfDog將與Imagination一起不斷優化和完善GPU關鍵參數的獲取，為開發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、云游戲等領域進行廣泛的探索與交流。”
網易游戲資深技術專家李文耀表示：“網易游戲非常重視體驗、技術和品質，我們一直就Messiah和Neox自研引擎與Imagination聯合進行優化。GPU為實現高質量游戲體驗提供了支撐，未來我們希望有機會在游戲開發和打磨中，充分利用PowerVR新一代GPU的高性能與低功耗特性，為玩家打造優質的游戲體驗。此外，我們也很期待Imagination光線追蹤技術，這項技術將開啟全新的
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