На CES показали трассировку лучей для смартфонов. Как это вообще работает?

Разработчикам удалось значительно снизить сложность обсчета пересечений лучей с полигонами.

На выставке Consumer Electronics Show израильская компания Adshir показала новую версию LocalRay, своей технологии трассировки лучей в реальном времени — теперь она работает на смартфонах. В Adshir подчеркивают, что технология отличается крайне низким энергопотреблением и выдает картинку высокого качества.

При этом трассировка у Adshir реализована чисто программно: по словам разработчиков, аппаратное ускорение в их рендере не используется. По оценке компании, такой рендер может работать на устройстве с энергопотреблением всего от 2 Вт.

Главный разработчик LocalRay и основатель компании Adshir — Реувен Бакалаш, большой специалист по компьютерной графике, потративший на создание технологии больше семи лет. Как объясняет компания, добиться такой производительности позволили два подхода.

Бакалашу удалось создать — и запатентовать — принципиально новый подход к реализации трассировки лучей. Он позволяет отказаться от постоянного обсчета KD-дерева, одного из самых ресурсозатратных аспектов трассировки.

На презентации в рамках IFC Summit сам Балакаш объяснял, что ключевая особенность его технологии это значительно сниженная сложность обсчета пересечений лучей с полигонами. Большая часть остальных преимуществ вытекает именно отсюда.

Еще один важный момент это специально разработанная структура данных, также защищенная патентами. К сожалению, в Adshir не объясняют во всех подробностях, как именно работает их технология.

Известно лишь, что помимо отказа от обхода KD-дерева разработка компании не нуждается в шумоподавлении. Другие рендеры вынуждены использовать шумоподавление из-за невозможности обсчитать большое число лучей в реальном времени.

Также разработчики получили — почти без влияния на производительность — обсчет анимации кожи с поддержкой трассировки лучей, причем для почти бесконечного количества поверхностей.

Кроме того, в компании заявляют, что технология не слишком требовательна к пропускной способности памяти и ее объему.

Есть нюанс: описывая LocalRay на IFC Summit, Реувен Бакалаш говорил о гибридной, а не полноценной трассировке. В демке, показанной в рамках презентации, качество картинки LocalRay отличалось от того, что демонстрировал рендер V-Ray.

Хотя в презентациях разработчики делают акцент на мобильные устройства, в Adshir подчеркивают, что LocalRay работает практически на любом устройства. Это возможно благодаря отсутствию необходимости аппаратного ускорения трассировки.

Предполагается, что технология совместима с большей частью игровых движков: например, Unity и Unreal Engine 4. В будущем планируется сделать ее совместимой со стандартом OpenGL.

Тем не менее, пока не анонсирован ни один реальный проект, построенный на базе LocalRay. В компании ожидают, что первые такие проекты появятся в 2020 году.