同城58网 科技 极致的移动游戏体验,从第二代骁龙 8 硬件级光追说起

极致的移动游戏体验,从第二代骁龙 8 硬件级光追说起

随着智能手机的普及,移动手游已经成为越来越多消费者日常休闲娱乐的主要方式。根据中商产业研究院的数据,2021 年,中国手机游戏市场规模达到 2639 亿元,占网络游戏市场整体的 83.75%。手游也正成为网络游戏发展的主要趋势。

在移动手游产业蓬勃发展的同时,手游的技术也在不断进化。其中最直观的体现就在画面上,从早期塑料感的画风到如今越来越逼真的写实画面,画质的每一次进步相信都深刻印在玩家们的记忆里。而这背后的根本驱动力,其实来自于智能手机 SoC 移动平台、特别是 GPU 性能和技术的迭代升级,比如眼下最受关注的硬件级移动光线追踪,就是让手机游戏画质上升到新台阶的重磅武器。

说到硬件级移动光追,相信很多朋友都会想到高通在 11 月 16 日发布的第二代骁龙 8 移动平台。作为 2023 年旗舰手机标配的芯片平台,第二代骁龙 8 就首次引入了硬件级移动光追技术,可以想象,随着技术的铺展,明年开始我们玩到的手机游戏画质将升级怎样逼真的水平。而今天,IT之家不妨就和大家一起了解一下第二代骁龙 8 的硬件级移动光追,以及这些年高通为手机游戏体验进步所做的努力。

第二代骁龙 8 硬件级移动光追,这些细节不容忽视

说到光追,相信大家都有所了解,这是用来提升游戏画面光影真实效果的重要技术。它的主要思路就是用计算来模拟“每一条”光线运行的轨迹、效果,比如光线的反射、折射、散射和色散等等,从而来实现无限逼近于真实的画面光影效果。不过现实中光线的数量是不可计数的,我们只能尽可能多地去模拟光线的数量,所以要完成这件事,自然需要非常强劲的算力来加持,而且没有专门的硬件加速组件,效果肯定不会好。

而在第二代骁龙 8 的全新 Adreno GPU 中,高通加入了专门的移动光线追踪加速单元,来负责光追效果的处理。基于硬件加速的光追性能,让第二代骁龙 8 每秒能处理数百亿次光线相交,尽管这与现实中光线相交的数量还相差较远,但已经足够渲染出栩栩如生的细腻光影效果。

因为计算颗粒度几乎无法达到真实光线数量等原因,直接计算出的光影效果难免会有噪点。而高通为 Adreno GPU 的光追单元加入了骁龙阴影降噪器,以此解决噪点问题。这是专门面向 Adreno GPU 开发和优化的,与目前其他端游级解决方案相比,速度快 4 倍。

大家可以通过图片来观看阴影降噪器的效果,经过处理后,原来如同砂粒般的阴影不复存在,效果的确变得更加柔和自然。

硬件级移动光追为游戏画面带来的提升主要体现在三个方面,一个是软阴影,即高保真的半影渲染,其二是光线的反射,在光滑物体表面上可精准呈现物体倒影,其三则是环境光遮挡,也就是周围环境的光影效果也变得细腻、真实。

大家可以看下面这个场景演示的动图对比,开启光追后,怪物手中火把照射出的流动的光影显得栩栩如生,而且画面中的环境光也更贴近真实的观感了,更加细腻、逼真。没有光追的情况下,游戏画面的光影就很生硬,有些地方该有阴影的都没有。

而目前,对于第二代骁龙 8 硬件级移动光追在具体游戏上的落地,最受关注的莫过于高通和网易《逆水寒》手游的合作。双方在画质优化和功耗控制等方面进行了深度的联合研发,并将在 2023 年初率先在《逆水寒》手游中实装移动光追效果,以呈现完美的画面光影效果。

从《逆水寒》手游目前打造的演示 Demo,我们也能看到开启光追的游戏画面会有多么惊人,竹林、夜空、侠客都能真实地在水面呈现出倒影,波光涟漪影影绰绰,乍一看,几乎已经不输端游的效果。

当然,除了《逆水寒》手游,高通还与更多厂商一起推动硬件级光追在手游中的落地,比如他们和 iQOO、《天谕》手游的合作,就致力于将移动光追率先在《天谕》中实现落地,还有高通和 OPPO 联合研发的移动光追解决方案物光引擎,也将驱动更多游戏获得硬件级移动光追加持的画面效果。

手游画质进阶之路,这些光影技术是幕后功臣

硬件级移动光追能够为手游画面带来的提升的确令人咋舌,同时也让人不禁感叹手机游戏画质这些年所取得的进步。其实,不仅仅是光追,这些年我们看到手游在画面上取得的进展,可以说每一步都能看到高通的身影。

说到这,就不得不提到高通专门用于提升移动端游戏体验的 Snapdragon Elite Gaming 解决方案了。

高通在 2018 年的骁龙 855 移动平台上第一次集成了 Snapdragon Elite Gaming 解决方案,而当时,高通就已经引入了一项和光追有些类似的技术 —— 基于物理渲染(PBR)。这是一系列渲染技术的集合,目的是利用物理算法来更真实地模拟现实世界,其中最主要的就是采用更接近现实物理理论的光照计算,来实现更逼真的光照效果,从而大幅提升游戏画质。

简单来说,基于物理的渲染技术主要通过优化模型表面的光反射机制和遵循光线能量守恒定律等,实现更接近现实的光照效果和纹理质感。

看看当年支持第一代 Snapdragon Elite Gaming 的手机 OPPO Reno Ace 在运行《尼米亚传奇:光明山脉》时的画面表现:

在最高的画质下,可以看到人物重生时在夕阳照射的荒野,金黄色的阳光照在岩石、树木草丛中,让人惊叹那时候的光影效果已经能做到如此真实。这背后,就有基于物理渲染(PBR)技术的功劳。

再比如第二代 Snapdragon Elite Gaming 解决方案还引入了端游级正向渲染技术。这项技术能够从景深、多动态光源、运动模糊、平面反射等方面对游戏画质进行深度优化处理,从而带来更真实更有沉浸感的画面品质。

比如小编使用当年支持第二代 Snapdragon Elite Gaming 的黑鲨游戏手机 3 运行《和平精英》这款游戏为例。黑鲨游戏手机 3 在运行《和平精英》时也能渲染出十分精致、真实的画面,小编印象比较深的是游戏中的烟雾粒子的渲染效果,例如下面这辆车燃烧时发出的黑烟,在游戏画面中显得很细腻,真实感很强,没有贴图渲染的感觉。

再说一个比较近的例子,比如第一代骁龙 8 上的第四代 Snapdragon Elite Gaming,就还有一项提升游戏画面光影效果的技术:立体渲染。这项技术可以大大提升烟雾特效在游戏中的表现力。很多游戏中,烟雾都是光影效果的重要组成部分,在这些粒子图形方面的进步将使游戏实现全新水平的逼真度。

而第一代骁龙 8 借助 Adreno GPU 实现了端游级立体渲染,支持打造逼真的烟雾效果,烟雾能够在环境中飘散和流动。玩家们在第一代骁龙 8 手机上玩到一些烟雾较多的场景时,就会明显有一种身临其境的感觉。

总之,这些技术虽然大家平时可能并没有太听说过,但他们确实是藏在骁龙移动平台背后的功臣,默默推动手机游戏的画面效果不断进化。

一项一项你不知道的创新,构筑全面的移动体验

其实,除了上面IT之家介绍的这些和游戏相关的细节技术,骁龙移动平台还有很多其他的技术创新,也许不为人知,但却在切实地为用户体验服务。比如说 AI,像是在上一代骁龙 8 AI 平台上,高通将 AI 技术融入到调制解调器和射频系统中,带来了 AI 天线调谐技术,可检测用户握持终端时手部的位置,增强天线调谐能力,旨在实现更快数据传输、更佳网络覆盖和更久电池续航。大家日常使用 5G 手机,也许不知不觉中会发觉,手机信号越来越稳定了,而且经常使用 5G 流量,手机电量似乎也没有太大的衰减,这背后其实就有 AI 天线调谐技术在默默地进行调控。

‎而 AI 在手机影像中发挥的作用还更大,例如大家可能会觉得现在手机拍照效果越来越强了,特别是在夜晚的拍照,不仅画面亮度高,纯净度也很高,几乎没有噪点,而且画面中高光压制、暗部细节等方面的表现,都是多年以前我们不敢想象的。这背后,其实就与 AI 参与的多帧合成算法有非常紧密的关系,比如第一代骁龙 8 在 18-bit Spectra ISP 集成的“超级多帧引擎”,能够同时捕获 30 张画面,再将它们合成为一张照片。从而让低光条件下拍摄的照片具有超级锐丽度、超级丰富的色彩和超级的亮度。这个技术大家或许没怎么听说过,但它的确在切切实实地为我们的夜晚拍照体验添砖加瓦。

还有在音频体验上,高通的 Snapdragon Sound 骁龙畅听解决方案也有很多技术在悄悄改善我们的真无线蓝牙耳机聆听体验。比如在很多朋友比较关注的音质上,如今蓝牙耳机的音质已经有了长足的进步,并且不逊于很多专业有线耳机,这也是为什么越来越多用户开始习惯使用真无线耳机。而我们如今能从真无线耳机中听到越来越具沉浸感的高品质音乐,也要得益于骁龙移动平台对 CD 级品质无损无线音乐的支持,像第一代骁龙 8 就可通过蓝牙支持高达 16-bit 44.1kHz 的 CD 品质无损音频,从而满足消费者对无损音频播放的需求。而且它还支持高通 aptX Lossless 特性,可保留音频的全部原始内容,从而完整呈现母带般的音乐。

通话也是我们使用蓝牙耳机较多的场景之一,而 Snapdragon Sound 则通过高通 aptX Voice 技术,实现了超宽带 32kHz 语音通话质量,带来更丰富、更清晰的通话。

结语

上面这样的例子其实不胜枚举,骁龙移动平台就是通过这一项又一项的技术创新,不断加固我们的移动体验的,无论是游戏,还是影像、音频、连接、AI,又或者是安全等等,移动生活的方方面面,骁龙移动平台都覆盖到了。

就像高通公司高级副总裁兼手机业务总经理 Christopher Patrick 在第二代骁龙 8 发布会开场所说的:

消费者对智能手机的期望和需求不断提升。我们通过投资和创新领先技术,实现平台的整个系统以及相关软件的提升和进步,满足消费者的需求并超越他们的期望。我们正处在引领处理器发展的重要关口,也是骁龙在网联计算领域实现下一次飞跃的关键时刻。

回顾这些满足消费者需求的技术创新,几乎每一次骁龙移动平台都能做到领先于业界,这次备受关注的硬件级移动光追,也许只是在这个引领道路上的又一个成就而已。在追求极致移动体验的征途上,高通仍然在不懈跋涉。

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