实时光线追踪技术：发展近况与未来挑战(8)

导语：对于局部覆盖（Partial Coverage）效果的渲染方面，当前的降噪技术并不能很好地适用于实时的局部可见性。这是因为通常每像素只有1采样（1 spp），并假设所有内容都是不透明的。也可以在hit shader中进行Alpha测试，

　　对于局部覆盖（Partial Coverage）效果的渲染方面，当前的降噪技术并不能很好地适用于实时的局部可见性。这是因为通常每像素只有1采样（1 spp），并假设所有内容都是不透明的。也可以在hit shader中进行Alpha测试，并且可以使用一些预过滤方法。但是，一旦物体开始移动，在性能和视觉表现上就可能出现问题。

　　另外，一些去焦效果（Defocus effects），例如运动模糊和景深，使用实时光线追踪也仍然比较棘手。

　　4.2 对多变的游戏内容环境的更好兼容

　　对目前的实时光线追踪领域而言，需要更健壮的技术体系，来支持大量动画角色，丰富的植被，动态的环境，以及对开放大世界，用户生成内容的稳定处理。

　　4.3 实时光线追踪全局光照：广阔的空间等待探索

　　首先，实时光线追踪进行全局光照，会遇到即使在离线渲染中也存在的开放性问题。比如离线渲染中暂未解决的过高的方差，小孔全局光照（Pinhole GI）等问题，在实时光线追踪领域目前同样是无法解决。

　　而且离线渲染方案中的许多解决方案，不一定都可以运用到实时渲染中。对于实时光线追踪，目前而言必须借助缓存技术摊销着色成本来达以交互速率进行渲染的性能要求。而在PICA PICA Demo中，基于面元缓存GI（caching of GI via surfels）的方案，也存在仅能从看到的内容生成面元的限制。

　　同样，业界也需要解决在不借助任何前期参数化行为的前提下，对用户生成的内容进行稳定的实时光线追踪全局光照的问题。

　　所以基于实时光线追踪技术的全局光照，目前仍然有很多探索空间。

　　4.4 探索新的实时光线追踪形态

　　当前的实时光线追踪模型假设光线是与三角形相交的（ray-triangle intersection），但是如果在树的上层结构就让光线停止，会怎样？基于这种思考，可以像体素一样来对待AABB，以扩展到新的追踪类型，比如光束追踪（beam tracing）、射线束（ray bundles），这也就打开了实时光线追踪新的方向。

　　另外，实时光线追踪领域还可以解锁广义光线追踪领域一系列新的算法，比如：

　　Global Illumination Using Ray-Bundle Tracing [Tokuyoshi 2012]

　　Dynamic Diffuse Global Illumination with Ray-Traced Irradiance Fields [Majercik 2019]

　　Cone Tracing [Crassin 2011]

　　另外，也可以参考声音传播的方案来进行实时光线追踪。

　　4.5 不断革新混合渲染管线的技术形态