适用于手机的实时光线追踪方案诞生了

近日，Adshir公司展示自家最新的基于移动设备的实时光线追踪技术，这也意味着今后智能手机和平板电脑上同样可以进行实时光线追踪运算，有望让以往只能在高端计算机、工作站上才能内完成的应用步入平民化阶段。

为了实现更精准细致的光影渲染，像皮克斯这种专业的动画制作机构，渲染一帧需要花费多达30个小时（Path Tracing），而一部影片需要高性能数据处理中心进行长达几个月时间的数据处理，才能渲染出逼真的动画光影效果。

在加拿大的温哥华举行的Siggraph计算机图形会议上，来自以色列特拉维夫的Adshir公司展示了这套名为“LocakRay”的方案，从名字也能看出这是一套本地化的实时光线追踪系统。其试图通过动态对齐方式（DAS）取降低实施光线追踪的复杂程度。

这些演示视频基于AR的形式进行展示，其中一个Demo是在平板电脑AR形式下进行操作，例如视频中的舞者。

Adshir业务发展主管Offir Remez表示，这些动画是实时播放的，并且单独模块可嵌入AR应用中，这样就能通过智能手机/平板电脑通过AR的形式或者通过AR眼镜进行观看了。

Remez讲到，“我们通过试图模拟光线的方式，但这非常困难，尤其是碰到不同材质的环境时，这时我们还需捕捉到光线在不同材质上的反射和扩散情况，因此需要进行多大数十亿次运算。”

在基于Unity的演示中，舞者站在一个黑暗的大厅中，各种光线追踪的光源从窗户穿透进来，在室内的多面镜子中反射。同时Remez还表示，这套软件的运行速度是其它光线追踪方案的1000倍。

正如前文提到的，实时光线追踪技术的应用除了受到计算能力的限制外，包括AR/VR后端连接的计算设备、智能眼镜、智能手机等都应用对价格较为敏感，他们作为消费级产品基本都在性能或功耗等方面进行了严格限制。实际上，大部分情况下AR和VR设备基本都在室内使用，室内光线环境加上高端的CPU和GPU结合。

据青亭网了解，Adshir在实时光线追踪技术的开发方面已经投入约5年时间，该公司于2014年创建，创始人是计算机图形专家Renven Bakalash。目前，该公司已经推出了一个光线跟踪引擎，并宣称无需高端计算单元，也不需要快速的内存和存储等硬件。

市场调研机构JPR分析师Jon Peddie谈到，“计算机图形学近些年发生了巨大的变化。实时光线追踪技术一直以来都是计算机图形学领域的难以攻克的技术。Ashir给出了一种加速光线追踪的聪明的方法，它不仅速度快，而且对硬件要求不高，耗电量更低。”

那么，到底Adshir的光线追踪方法对硬件有何要求呢？

现场演示中，Adshir采用了一台配备Intel Core i7处理器的笔记本电脑（同时配备移动端独立显卡，型号未知，猜测为NVIDIA GTX 10系列），演示过程基于Unity 3D软件，且使用电脑内置电池，无需连接外置电源适配器。

运行中，该方案能够以120帧/秒的速度运行，场景中包含10面反光镜，5个光源，25万个三角形。据悉，Adshir将在Siggraph中通过Meta AR眼镜进行演示。

同时，Remez还表示其公司目前已积累22项相关专利。并且，其软件开发包兼容目前流行AR/VR引擎，包括：Unity、Unreal、ARKit、ARCore。

实际上，在今年的GDC上，NVIDIA和AMD都展示自家的实时光线追踪技术，而他们的技术仍然对硬件要求较高。NVIDIA要求使用带有8块Tesla显卡的超级计算机，目前Titan V虽然在列但性能依然不明朗，总之业内都认为这两年的显卡还远不及高性能的实时光线追踪，反而现阶段是通过叠加AI的双重渲染，以此来生成高质量效果。

Remez还表示，我们的算法完全是重新设计的，目的就是让你也能够在智能手机/平板电脑等移动设备上实时运行， 当你使用移动设备时则通过AR的形式以60帧/秒的速度进行渲染。

并且，Remez还表示：“我认为其它的光线追踪技术能够在移动设备上运行。”显然，这是对当前以庞大计算量为基础的光线追踪技术的挑衅。

该公司创始人Bakalash多年以来都致力于研究实时光线追踪技术，他和Remez曾在2003年时共同担任Lucidlogix科技公司联合创始人，期间Bakalash申请了多达150项专利。

目前，Adshir公司共有8名员工，这套软件系统预计将于今年四季度开放测试。