真的有能開光追的手遊了！自帶實機演示的那種，OPPO這次玩“大”了_風聞

　　楊淨 蕭簫 發自 凹非寺

　　量子位 報道 | 公眾號 QbitAI

　　手機上能玩到光追遊戲了！

　　橋豆麻袋，你確定嗎？

　　眾所周知，光追渲染效果非常溜，哪怕鏡面反射、水面倒影以及陽光陰影都非常真實～

　　但算力要求巨大，PC端搞了這麼多年，也未見有大規模擴張的起色，移動端確定可以？？真的不是PPT？？

　　彆着急，先來看看效果：

　　這是玩《使命召喚》手遊的場景，可以看到車內打破玻璃時，原本單薄黯淡的碎片，呈現出立體乾淨的透明感（甚至有屏幕破碎的錯覺）。

　　建築物的陰影不再像大片色塊硬生生“粘”在牆壁上，而是顯示出特有的朦朧。

　　而若細看遊戲畫面，能發現面具的眼鏡片清晰反射出了建築物輪廓：

　　還有金屬質感的門，在光滑地板上反射出的鏡面效果：

　　好吧，眼見為實。

　　真機操作起來，遊戲畫質和幀率也完全沒有下降！

　　聽説，ColorOS（OPPO的移動端操作系統）還是首家真正把光線追蹤技術標準能力落到移動終端上的系統，簡直是遊戲畫面黨的福音~

　　在這之前，光追似乎還是個離我們挺遠的技術，沒有顯卡就帶不動的那種。

　　究竟是從什麼時候開始，手機上也能跑光追了？

　　被移動端“盯”上的光追

　　先來看看光追原理。

　　計算機在做特效、渲染圖片時，需要將現實中的光線散射、反射、折射等現象還原出來。

　　傳統的光柵化算法，選擇直接將光線照射的效果“粘”到物體表面，相當於人眼看到的是許多張2D貼圖，並非真實的3D效果。

　　光追（Ray Tracing，光線追蹤）則不一樣，它會真實地追蹤每一條光線的軌跡，計算每個交點的反射、折射等效果，直到遍歷整張圖像。

　　因此，光追的優勢在於渲染效果非常真實，往往能很好地還原一些光柵化忽略的效果，例如陰影和反光，以及這種水面倒影的變化情況：

　　最初，光追技術從電影業開始興起，像2009年的著名電影**《阿凡達》**就採用了光線追蹤技術。

　　隨後，卻遭遇了一段相當長的瓶頸期，究其根本，是難以進入更有落地空間的遊戲領域。

　　因為遊戲的特殊性，光追渲染必須實時完成，瞬時計算量非常大，對硬件性能要求極高。

　　一直到2018年，英偉達帶着RTX系列顯卡和DLSS等AI算法出現，才真正將光線追蹤技術在PC和主機上推向一波高峯。

　　各大遊戲廠商們紛紛開始支持光線追蹤技術，包括**《地鐵：離去(增強版)》、《賽博朋克2077》**等著名遊戲大作，宣傳時都將這項技術作為新賣點。

　　這波遊戲光追的“火熱之風”，自然也吹到了移動端上。2020年，隨着Vulkan正式支持光線追蹤API，移動端廠商也坐不住了。

　　BUT，移動端光追，並不是想落地就能落地的。

　　由於硬件體積嚴重受限，移動端相比PC端還要更難兼顧性能、掉電量和功耗（發熱）等遊戲體驗效果。

　　將光追落地到移動端，是認真的嗎？

　　更實際的落地方案：混合渲染

　　事實上，這些年還真有不少廠商想過要將光追落地到移動端。

　　Imagination GPU提出過相應架構，但幾乎沒有移動平台使用方案；

　　手機廠商三星和華為也都宣稱自己有光追計劃，但都還沒落地；

　　聯發科也於近日和騰訊遊戲、ARM一起推出了移動端光追SDK，但更多還是硬件層面的支持……

　　而在幾天前ODC21的開發者大會上，OPPO卻出乎意料，率先公佈了基於ColorOS的移動端光線追蹤的技術方案，首次真正把光線追蹤技術標準能力落到了移動終端上，還直接放出了真機演示，是可以現場試玩的那種。

　　ColorOS是OPPO基於安卓開發的手機操作系統，也是OPPO自研技術的“集大成者”。

　　實際上，移動端光線追蹤技術也僅是ODC21開發者大會中，ColorOS發佈的“黑科技”之一。除此之外，他還提出了一個更大的“目標”，期望建立以用户為中心的泛在服務生態。

　　其特點是：可以讓人與設備間的交互更加自然無感，讓虛擬世界的真實渲染與現實趨於融合，讓多設備無縫互聯互通，和使服務體驗隨人流轉。

　　光追技術就是支撐ColorOS實現泛在服務的三大技術之一，讓虛擬世界的真實渲染與現實趨於融合的關鍵。

　　據介紹，目前在開啓光追後，部分遊戲場景中的幀率可以達到每秒30+幀，瞬時計算量能達到每秒20多兆光線：

　　從圖中可見，牆壁上展示的槍支和燈光倒影，在開啓光追之後才被顯示出來：

　　量子位也在現場試玩了一下，手感確實還不錯。

　　那麼，ColorOS是如何做到率先將光線追蹤技術標準能力落到移動終端的？

　　一方面，相比於死磕實時純光追計算，ColorOS選擇走一條更加實際的道路：混合渲染。

　　在初始場景中，ColorOS先採用光柵化完成整體渲染，再利用光追實時生成陰影和水面、玻璃和金屬等特殊材質的真實倒影，既能在最明顯的地方展示光追效果，又能極大地降低光追計算量。

　　面對實時光追計算會產生噪點的情況，ColorOS自研了“無噪音模式”，在自動平衡算力和功耗的情況下，從技術上確保渲染時不出現噪點。

　　（通常來説，實時光追計算都會產生噪點，像英偉達就會採用DLSS等AI算法來進行降噪）

　　****△路徑追蹤計算時會出現大量噪點，來源@Youtube

　　另一方面，除了自研的混合渲染技術以外，ColorOS也與不少廠商展開了合作。

　　在遊戲引擎上，除了計劃支持Unity引擎（這次的《使命召喚》手遊就是基於Unity引擎製作的），ColorOS也計劃支持採用虛幻引擎的遊戲廠商，將光追落地到更多遊戲上；

　　在硬件架構，ColorOS會與高通和聯發科等芯片廠商都進行合作，並自研了相應的異構計算技術，確保光追在不同的硬件上都能得到最優性能提升。

　　在這過程中，技術人員談到遇到不少難題。比如，部分遊戲廠商使用了舊版本引擎，與最新光追方案有許多不兼容的地方，ColorOS必須進行相應的技術適配；又例如在針對硬件優化時，也需要反覆與廠商進行磨合，針對性地提升光追在處理器上的運行性能……

　　ColorOS將光追技術標準能力落地到移動終端上後，預計明年上半年，也會把這項能力開放給開發者。

　　在畫質這條路上越走越遠

　　ColorOS做這件事情，意外麼？

　　事實上，如果翻看ColorOS畫質優化歷史就會發現，這其實只是當中一隅，甚至還是水到渠成地自然發生。

　　2018年，正值王者榮耀熱度高峯，OPPO率先聯手遊戲商推出超高清畫質技術，讓諸多畫面細節有了提升。

　　2019年，遊戲體驗得到進一步升級，OPPO聯合高通開發Game Color Plus（超現實增強畫質）技術，《王牌戰士》《和平精英》《坦克世界》《鬥破蒼穹》等幾款熱門遊戲也加入畫質增強隊伍。

　　緊接着就在第二年，O1超感畫質引擎已廣泛應用於各大視頻平台，包括微信、QQ等視頻聊天功能，騰訊、芒果TV、微博、Bilibili等視頻應用，以及抖音、快手、微視等短視頻應用。

　　凡此過往，無一不表明ColorOS在手機畫質這條路上越走越遠，而剛剛推出的移動光追技術也將是手機畫質的下一個標準。

　　從另一個維度看，移動光追還是市場導向、以用户為中心的必然選擇。

　　今年是元宇宙元年，虛實融合相關的體驗成為趨勢。

　　像虛擬購物、虛擬會議、虛擬演唱會等這些新形式連番登場，而且反響都還不錯。

　　比如，今年年初**《堡壘之夜》的一場虛擬演唱會，就吸引了1070萬玩家的參與。這種方式還被業內人士評價為“對元宇宙的驚鴻一瞥”**。

　　但試想一下，如果未來元宇宙真如現實世界那般，擁有源源不斷的生命力、廣闊的應用場景，那麼真實性、沉浸感就是背後最大的技術需求。

　　移動光追技術，是目前看來最可行的解決方案之一，勢必少不了市場推動、廠商競逐。

　　技術內因加上市場外因，ColorOS的這次選擇，也並不意外。

　　刷新技術形象

　　其實，當我們連點成線時就會注意到，OPPO這兩年持續進行着“技術輸出”，不斷刷新大家對他的固有形象。

　　這一點在ColorOS上尤為明顯。

　　除了技術直接露出，在側面的研發投入、生態佈局等動向上，也都展現着它已經不同往日。

　　創始人兼CEO陳明永透露，自2020年起三年內，OPPO將持續投入500億元研發費用，這些技術也都將會在ColorOS中呈現出來。

　　以前，ColorOS都是種不顯山不露水的隱形技術派。這一點與OPPO內部技術理念不無關係。

　　OPPO研究院院長劉暢就表達過，科技公司真正的實力，不一定需要通過營銷和宣傳體現。而且OPPO內部的技術理念，也不提倡把技術掛在嘴邊。

　　之於ColorOS，就是希望用户有最好的體驗，但不必知曉背後技術的複雜性，比如超級快充，又比如暗光成像。

　　但現在，隨着技術發展，更多開發者雲集，一個新的服務生態圍繞ColorOS形成。

　　於是技術的那一面，再也藏不住了。

　　在今年ODC21開發者大會上，內部的生態勢能公式也首次對外披露，其中技術就是最重要的一環。除了我們前面提到的移動端光線追蹤技術之外，可以體現泛在服務計算能力的，還有AI渲染技術和異構計算。

　　AI渲染在ColorOS中體現出來的是Omoji功能，用户可以在虛擬世界中擁有真實化身，與光追技術結合能夠讓虛擬的畫面更加逼真，呈現出真實感與趣味性，實現虛擬和現實之間的完美融合。

　　異構計算是ColorOS面向性能功耗優化的系統級方案，可以把AI渲染和光追帶來的計算量提升，分發給不同架構的硬件去計算，讓GPU與CPU協同工作，解決了功耗增加的問題。

　　所以，泛在服務生態的三大核心技術，都是這種技術驅動、生態勢能的產物。

　　至於移動光追，雖然看起來微不足道，甚至離我們有些遠，但誰能想到，在全球手機廠商競逐、針尖跳舞的比拼中，ColorOS率先給出了答案。