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Ray Tracing光线追踪对Unity开发者的意义
Published 5 days ago
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相信所有对实时3D图形感兴趣的人都了解过我们最近和NVIDIA及Light & Shadows合作创作的宝马M850i精彩演示视频。在该视频中,实景拍摄和光线追踪渲染的无缝融合产生了不可思议的效果。
在《Unity实时光线追踪功能演示项目创作过程》文章中,3D艺术家Dany Ayoub,高级演示艺术家Kate McFadden和图形功能主管Sebastien Lagarde介绍了光线追踪的技术部分和演示项目的准备过程。但该项创作还有另一方面的成果:光线追踪功能给客户带来的益处。
对Unity而言,我们享受解决复杂技术难题的过程,但我们更热衷于为客户带来成功。本文将介绍如何把实时光线追踪功能投入使用,以及Unity在2019年的一些新计划。

铁三角定律

经典的“铁三角”定律决定了每个项目都有三大目标:快速、低成本和优质效果,客户往往需要从中决定优先考虑实现的二个目标。Unity的光线追踪功能通过使用广泛运用且相对低廉的计算硬件,在实时渲染中实现极为逼真的可视化效果,打破了这个铁三角定律,这种组合效果展现了我们的关键突破。
对光线追踪的研究可以延伸到计算机图形领域的早期时代,长期以来人们都在渲染农场“离线”生成光线追踪图像,而不是在实时环境。近来,能够负担拥有数百,甚至数千CPU的计算集群的客户也可以使用实时光线追踪功能。
虽然这些早期的技术实现取得了逼真的视觉效果,但经济成本决定了这种技术的实际使用仅限于高端制作公司和企业设计工作室。
通过Unity的实时光线追踪功能,这种技术的实际使用可以扩展到更多的应用程序。更重要的是,调整性能和保真度,以准确满足每个应用程序的需求是很简单的事情。
如果需要终极的视觉质量,提高为每条光线计算的反弹效果数量,可以更精确地计算光线在场景中的行为,在透明材质和带复杂阴影的区域取得高度逼真的效果。
在使用较高分辨率和反弹数量时,帧率的流畅度可能会降低,但它们仍具有交互性,使开发者可以快速而高效地调整组成效果、材质、光照和特效,以创作出不带有传统流程中延迟渲染的静态画面和视频。
如果需要流畅的帧率,只要调整分辨率和反弹数量,便可实现自己的目标帧率。

实时光线追踪的作用

对于成本适中的实时光线追踪功能,最明显的应用是创建个性化营销体验。通过使用Unity,我们可以在零售店部署产品的配置工具等其它交互式体验,光线追踪效果会进一步提高这些体验的逼真度。虽然大多数顾客没有支持光线追踪功能的硬件,但我们可以从专用数据中心或云端把内容传输到顾客的设备上。
实时光线追踪功能的优势不仅可以作用于顾客、设计师、工程师和建筑师等专业人士,他们不再需要在大型计算集群耗费珍贵的时间,或者在渲染农场等待漫长的处理时间。通过使用Unity,设计师和工程师可以更好地评估光照、阴影、眩光和反射对显示效果和控件可见性的影响。
在Unity中,可以轻松调整光泽度等材质属性,从而评估不同光照条件下的效果。建筑师可以在设计室内和室外效果时完成类似的任务。由于这项工作可以在实时环境中使用常见的电脑完成,我们可以大幅加速设计迭代过程,创造出更为精密的设计效果。
娱乐内容的创作也可以从实时光线追踪受益,实时渲染越来越多地在媒体行业的视觉预览和外观开发中使用,而且结合实时光线追踪的逼真度有助于改善这些过程。

开发者是否可以实现这类效果

开发者是否可以实现这类效果?答案是肯定的。
Unity光线追踪基于高清晰渲染管线HDRP构建,实验性版本Unity DXR可以访问GitHub进行下载。我们在文档中讲解了一些特定限制,但重要的是,你可以把光线追踪效果加入到现有的HDRP场景中。
使用实验性版本Unity DXR需要兼容的NVIDIA RTX硬件和合适的Windows 10版本,具体要求请阅读README文件。目前的实验性版本是开始学习实时光线追踪很好的起点,可以评估它对特定用例的效果,但我们不建议把实验版本用于正式制作。
我们正在开发和更新这项技术,预计在2019年秋季发布HDRP的预览版。预览版通常适合开始新的正式制作项目,但开发者要清楚这些资源包还未完全经过验证,有的细节功能会受到预览版和正式版之间改动的影响。
不少开发者问过我们是否可以分享宝马项目,这里统一作出回答:我们不能分享宝马演示项目,我们希望看到开发者们使用自己的模型实现的效果。
我们很高兴为Unity社区提供这项技术,但我们更期待看到你使用它所创作的内容。我们希望听到关于使用光线追踪的想法,如果你创作出了可使用的项目,请分享在Unity Connect平台(Connect.unity.com)。下载Unity Connect APP,请点击此处。
下载Unity DXR实验版:
https://github.com/Unity-Technologies/Unity-Experimental-DXR
了解Unity在汽车和运输行业的解决方案:
https://unity.com/solutions/automotive-transportation

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