华为详解凤凰引擎技术：手机实现实时光线追踪

IT之家 11 月 15 日消息 据华为官方发布，10 月 22 日，华为凤凰引擎专家在 Chinagraph2020 暨 CNCC2020 图形学专场中，发表了《华为凤凰引擎 - 图形技术演进趋势》演讲，向现场学者和嘉宾展示了多项先进的光线追踪（Ray Tracing）等下一代图形关键技术。

华为凤凰引擎视频演示：点此链接。

华为凤凰引擎在光线跟踪的求交计算、降噪和超分以及采样技术等方面都取得了突破性进展。华为凤凰引擎将积极通过 HMS Core Scene Kit（图形引擎服务）为游戏厂商、应用厂商及个人开发者共享华为先进的图形处理技术。合作伙伴可使用 Scene Kit 的光线追踪、PBR、动画等特性，打造独特丰富的 3D 场景，带给用户沉浸式的体验。当前凤凰引擎正在与网易、Unity、Cocos 等合作伙伴推进技术落地，与广大开发者一起将更美更快的图形能力带给更多的用户。

IT之家获悉，华为凤凰引擎发端自 GPU Turbo 技术，是华为 2012 实验室中央软件院菲尔兹实验室全力打造的图形解决方案。

光线追踪（Ray Tracing）是一种给图形带来真实外观的技术，该技术试图模拟光在现实世界中的工作方式。光线追踪没有为游戏场景创建预先设计的光线，而是追踪模拟光的路径，更确切地说，是追踪数以百万计的模拟光 / 光子。当物体移动并与它们的属性相互作用时，光线会从物体上反射回来。比如光从光滑的绿色表面反射，那么光的颜色可能会改变。

（图片仅用于说明光线追踪原理）

正因为光线追踪与现实生活的基本相似性，使得它能渲染出媲美现实的画面，但是它很耗资源，需要大量的计算能力。华为凤凰引擎围绕光线追踪的核心难题，瞄准渲染更快、画质更好、更易使用几方面逐一进行技术突破。

华为凤凰引擎自研多层 BVH 加速结构、多叉树 Traversal 算法，构筑了高效、Unbias 的 RT-Core 算法底座，通过基于华为硬件平台的自研混合渲染管线实现了实时光线追踪技术在移动端的应用。同时，在采样与降噪算法上进行创新与突破，充分发挥邻域复用、时域累积等算法优势，达成收敛效率、信噪比等指标的领先，有力支撑高真实感渲染、快速预览等渲染场景。最后，自研材质系统围绕能量守恒构建基于材质分类的合成树模型，基于标准模型扩展出了完备的材质实例库，并支持快速自定义，为内容创作提供了便利与画质保证。

以上光线追踪关键技术，可用于打造游戏中的真实世界，实现高质量建筑渲染和影视渲染，提升实时预览和最终成像效果，使角色和画面栩栩如生，获得令人眼前一亮的视觉效果。

在未来，除了继续突破光线跟踪技术，华为凤凰引擎将致力于解决更多的图形难题，如基于 AI 的内容生成，超复杂场景的数据组织与绘制，多模态数据可视化等问题，与开发者们共同为用户带来超凡画质享受。