光线追踪”这个话题在移动领域大概已经被讨论了许多年了——光线追踪虽然在PC端已经逐步成熟,但在手机、平板之类的移动设备上落地还非常罕见。而随着手游种类的不断丰富,移动端游戏的用户数量也呈指数级增长。为此,在这种形势下芯片以及终端厂商们需要更加注重游戏方面的技术研发与产品拓展。

GPU的性能决定了移动芯片图形渲染能力的上限,是提升移动端游戏体验的关键。联发科天玑9200移动芯片率先搭载全新一代Arm Immortalis-G715旗舰11核GPU,带来高达32%的性能提升,功耗大幅降低41%,为移动游戏持续高画质、高帧率提供核心动力。

MediaTek副总经理暨无线通讯事业部总经理徐敬全博士在天玑9200的发布会上曾表示:“我们首度采用Arm最新架构的顶级GPU Immortalis-G715,是我们与Arm多年来的深度合作成果,除了对GPU架构进行了优化,我们还与Arm共同打造出适用于旗舰移动设备的先进功能——移动端的硬件光线追踪与可变速率渲染技术。”

手机游戏实现端游体验!天玑9200 GPU强大图形性能支持硬件光追

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硬件级光线追踪技术,将为移动图形发展带来变革

天玑9200的Immortalis-G715 GPU支持移动端硬件光线追踪技术,可为移动端游戏带来堪比真实世界的物理光影效果,助力玩家享受沉浸式的视觉体验。光线追踪(Ray Tracing)是近年来PC端炙手可热的图形渲染技术,与传统的光栅化(Rasterization)技术不同,光线追踪通过模拟光线的物理行为来构建虚拟画面的光照场景,并优化反射、阴影等图像效果,从而使虚拟的3D场景呈现更真实的光影效果、材质质感和物体位置关系等信息。比如在游戏中,主角的影子映射到古老的建筑上,通过移动端光线追踪技术,玩家可以更清晰地预估两者之间的距离,甚至从断壁残垣中反光的瓷片中看到正悄然接近的敌人。不难预见,将光线追踪技术迁移到移动端,是移动设备持续提升画质的有效途径。

为此,联发科积极布局移动端光线追踪技术,并与行业生态伙伴进行协同创新,共同探索移动端光线追踪技术的实现路径。天玑9200旗舰移动平台搭载的Immortalis-G715 GPU,在业界率先实现支持移动端的“硬件”光线追踪。

基于Immortalis-G715,联发科针对游戏开发者需要的特效,以及玩家沉浸式游戏体验的关键视觉需求,开发出移动端光线追踪的“三要素”,即软阴影、镜面反射与折射。通过天玑9200涵盖的计算图形学实现光追三要素优化,让移动设备上的虚拟世界看起来不再那么“假”,从芯片层为移动图形发展带来变革。

光线追踪软阴影:真实世界的阴影会因为与光源距离的远近或者光线的强弱而形成不同的软硬度。传统的渲染方式只能做到硬化的阴影,与周围环境格格不入。联发科依托移动端光线追踪技术相对真实地计算出场景物体所对应的反射角度和位置,从而形成更真实的软阴影,反映出光线强弱和不同的距离。

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光线追踪镜面反射:相比于传统渲染方式,移动端光线追踪技术可更真实地计算出场景中不同物体相对应镜面反射的角度和位置,从而提供更符合人眼习惯的真实视觉。比如在光滑的地面上,该技术可以清晰地反射出场景中物体,并且根据不同光源强度反射出强弱不同的倒影。同时,地面的材质和纹路也因为反射光的作用而明显,使整个画面更加具有空间立体感。

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玻璃物体的光线追踪折射:属于一种特殊且复杂的视觉效果,在不同材质的物体上,折射呈现的画面也非常不同。为了节省算力,传统图形的渲染方式不会特意刻画折射光的变化,通过移动端光线追踪的折射渲染技术,可为画面增加不同角度的折射细节,更真实地还原物理现象,增强玩家如临其境的游戏真实感。

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在上述“三要素”之外,通过移动端光线追踪技术,联发科针对环境光进行优化,可实现环境光遮蔽效果。通过环境光遮蔽技术,以间接光源加强对阴影等暗部的处理,从而让暗部画面更加细腻,增强场景的层次感。

联发科一直致力于移动图形技术的创新研发,作为移动端光线追踪的重要推动者,联发科与腾讯《暗区突围》游戏制作团队密切合作,双方提早布局、协同开发移动端光线追踪技术在游戏上的应用,从游戏引擎优化、管线优化,到光追内容特效的呈现,通过双方的深度合作与细致打磨,在天玑 9200 上展示了卓越的落地成果,在阴影、反射、环境光遮蔽等游戏特效方面打造出令人惊叹的逼真画质,为玩家带来身临其境般的视觉体验,加速移动端光线追踪技术的游戏商用进程。

在《暗区突围》游戏中的实际应用上,在游戏环境的阴影效果方面,  室外的光线追踪阴影能够模拟真实的太阳光阴影形态,近处的阴影锐利,远处的阴影柔和。基于光线追踪的环境光遮蔽,能够体现出相交物体间的漫反射光线遮挡效果,进而强调出物体间的摆放关系,让画面更有层次感。相较于传统的环境光遮蔽技术,基于光线追踪的环境光遮蔽,由于可以获取到准确的场景信息,其能够更加精准地体现物体间的环境光遮蔽关系,避免传统技术中的黑晕等现象出现。更好的优化了玩家在游戏地图中的真实体验感。以高度还原自然光的品质为玩家提供更身临其境的战局感。

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在环境物体的反射方面, 光滑表面能够呈现清晰的、准确的场景反射,增加场景真实度和沉浸感。相较于传统的反射技术,基于光线追踪的反射能够渲染到视角外,玩家不能直接看到的物体,例如身后和墙壁侧后面。基于光追的反射技术,玩家可以在战局对抗内通过环境获得更丰富更真实的战局信息,这将大大提高游戏的博弈性和对抗感,也为玩家提供了更加丰富的战术空间。

手机游戏实现端游体验!天玑9200 GPU强大图形性能支持硬件光追

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基于天玑9200芯片的强大GPU能力,结合HyperEngine 6.0 游戏引擎,联发科将移动端的游戏画面推向了新境界,为玩家带来更真实的沉浸式感官体验。

游戏自适应调控技术,满帧、低功耗赋能旗舰芯体验

随着天玑 9200的发布,联发科还发布了全新的游戏自适应调控技术(MediaTek Adaptive Game Technology, 简称MAGT),可降低高帧率游戏的功耗和终端设备的温度,让满帧运行更持久。《王者荣耀》作为该技术的首个战略合作伙伴,双方团队共同探索并打造了终端设备与游戏自适应的先进科技。通过高效的 MAGT 架构,《王者荣耀》系统可以根据终端硬件的实时负载情况,动态调整游戏的渲染逻辑,带来更好的极致画质满帧和稳帧体验,让游戏续航更持久。

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无论是突发混战中施展的英雄技能,或是草丛间的偷袭,甚至水面的波光粼粼,MAGT的架构总是可以让游戏应用与平台携手,在玩家背后支持稳定的画面帧率,与持久的游戏续航等游戏核心体验。

运用MAGT的架构,《王者荣耀》5V5排位在天玑9200上的满帧运行温差最大降低4摄氏度,功耗则降低18.8%,显著提升了低温且持久的出色游戏体验!

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冷劲全速、满帧低功耗是联发科与《王者荣耀》的共同目标。未来,联发科也会继续与《王者荣耀》携手探索新的技术与新的方式,努力为各位召唤师们提供兼具品质更佳与性能更流畅的游戏体验。

此外,天玑9200还支持可变速率渲染技术(VRS),可动态调整不同视觉区域渲染倍率,基于开发者的优化调校,实现提升性能或者降低功耗的效果,这也是天玑9200在GPU方面的一个显著特色,带来游戏帧率的显著提升。

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天玑9200的HyperEngine 6.0游戏引擎搭载智能稳帧技术2.0,可以更精准快速地监测系统状态与手机发热状态,根据温度预测决定系统模块的调度。相较于天玑上一代旗舰芯片,在《原神》60FPS极高画质、5G连网模式下运行30分钟,天玑9200的平均帧率可提高15%,帧率抖动率降低63%。

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看得清,才能打得准。解决游戏中快速移动造成的画面模糊,一直是提升游戏视觉体验的重要课题。HyperEngine 6.0游戏引擎支持像素级实时拖影消除,通过加速像素显示,逐帧实时动态改善游戏画面中的拖影,使游戏画面更清晰,让玩家在游戏中看到的每个画面都更“干净利落”。

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联发科持续致力于图形领域的技术研发,将不断扩展 联发科HyperEngine 游戏引擎的关键技术,为移动终端带来端游级游戏渲染效果,面向游戏厂商、开发者、终端厂商提供强大的图形处理能力和解决方案,将媲美真实的游戏画面带给广大游戏玩家,通过对先进技术的长期投入与开放合作引领移动端图形发展趋势。

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从2D到3D,60Hz到240Hz刷新率,720P到5K(2.5K×2)超高清,再从光栅化到光线追踪……全新的移动图形技术不断提升玩家对未来移动游戏的期待。

总而言之,在面向日新月异的移动游戏技术,联发科的核心发展方向永远是:只为提供给用户们更佳的游戏体验。联发科这两年所作的努力大家有目共睹,相信今后联发科将凭借自己的研发实力,不断在游戏领域取得更多令人满意的建树,在游戏生态上也能获得更加可观的进展。