Giocare con i telefoni cellulari non è sufficiente solo per divertirsi

Quando prendi in mano una macchina fotografica e vuoi registrare il mondo, “luce e ombra” è un elemento che non devi ignorare.

All’inizio della nascita della fotografia, il mondo catturato dalle fotocamere a pellicola non ha colore, solo il grigio tra il bianco e il nero. Guardando indietro alle opere dei maestri della fotografia in bianco e nero, l’assenza di colore non ne indebolisce la potente forza espressiva, perché diverse sfumature di grigio costruiscono il più elementare contrasto di luci e ombre, e il mondo grottesco si trasforma in un raggio di luce monocromatica , solo per il documentario Serve.

La luce e l’ombra sono lo “scheletro” del mondo reale.Quando cerchiamo di restituire la realtà nella creazione artistica, il fatto che lo “scheletro” sia finemente delineato determina la profondità dell’espressività dell’opera. I dipinti di Monet ne sono l’esempio migliore.

Guardando da vicino “Sunrise Impression”, non puoi vedere le delicate pennellate di Tiziano e l’espressione realistica di Rembrandt, ma solo linee frettolose, saltellanti e colori cangianti.Rompendo la combinazione convenzionale, può mostrare i sottili cambiamenti di luce all’alba.

La luce calda proiettata sull’acqua quando il sole sta sorgendo, la parte posteriore scura della barca e la città sfocata nascosta nella nebbia in lontananza, Monet ha usato le sfumature dei colori per descrivere la luce e l’ombra di luce e ombra, e è stata realizzata una misteriosa città portuale, presente di fronte alle persone nella forma più vivida.

Restituire luce e ombra è l’ultima soglia perché il virtuale superi la realtà

Sia la pittura che la fotografia sono un mezzo che le persone usano per registrare la realtà e congelare i momenti critici.

Col passare del tempo, non è più sufficiente registrare un momento fugace. Nel 1872, il fotografo britannico Edward Muybridge ha girato un video di un cavallo che corre modificando la sua macchina fotografica. Da allora, siamo finalmente riusciti a sigillare un periodo di tempo continuo all’interno di un’entità fisica.

Registrare e presentare una realtà migliore è il tema principale dello sviluppo del cinema e della televisione nel XX secolo.

Finché un giorno le persone hanno scoperto che sebbene possiamo usare le fotocamere per registrare fedelmente tutto ciò che accade intorno a noi, se vogliamo girare scene di fantasia che sono staccate dal presente come i romanzi, l’espressività delle immagini catturate dalle fotocamere è tutt’altro che non abbastanza. La realtà, dopotutto, diventerà il confine dell’immaginazione.

Gli artisti avevano bisogno di più strumenti per esprimere la loro immaginazione, come la tecnologia informatica in forte espansione in quel momento.

Utilizzando immagini renderizzate al computer, i creatori possono aggiungere audacemente elementi visivi senza precedenti alle loro opere, come pistole laser che emettono luce laser rossa, astronavi che viaggiano nell’universo, dinosauri che camminano in città…

L’animazione al computer ha iniettato nuova vitalità nell’industria cinematografica.L’impatto di questa combinazione di fantasia e realtà sull’industria cinematografica e televisiva è come colpire l’uranio 238 con i neutroni, facendo esplodere i film in un’età dell’oro.

Nel 1995 è nato il primo film al mondo realizzato interamente in computer animation. Questo film su un gruppo di avventure giocattolo ha guadagnato 357 milioni di botteghini in tutto il mondo ed è diventato un importante ricordo d’infanzia per molti bambini: questo è il primo film d’animazione della Pixar “Toy Story”.L’espressività dello schermo girato sulla macchina reale.

L’animazione al computer ha aiutato le persone a superare i limiti delle regole della realtà, consentendo alle immaginazioni non vincolate di avere un terreno. Tuttavia, se vuoi andare oltre la realtà, non è sufficiente far volare la tua immaginazione. L’animazione al computer deve essere “fedele alla realtà».

Per spezzare le catene della realtà sull’immaginazione, l’animazione al computer deve prima ripristinare la realtà.Perché questo suona così contraddittorio?

Cominciamo con un altro classico film d’animazione Pixar “Cars”.

Personaggi di auto antropomorfe come Saetta McQueen, Tow Crane Mater e Doctor Hudson in “Cars” sono uno degli elementi più importanti del film, il cui successo determina direttamente la qualità del film.

Una sfida importante affrontata dalla Pixar all’epoca era convincere i bambini che questo gruppo di personaggi con gli occhi sul parabrezza e il sorriso sul paraurti fosse una “macchina”.

I bambini credono di essere “macchine” solo perché hanno le ruote? Non era abbastanza, questi personaggi avevano bisogno di più elementi visivi da auto reali, e la Pixar ha finalmente trovato il riflesso chiave.

Un’auto lucida, dalla superficie della vernice, vetro, paraurti al mozzo della ruota, dovrebbe essere in grado di riflettere gli oggetti e la luce dell’ambiente circostante, che è un’eterna legge della fisica nella vita reale, soprattutto nell’effetto luminoso Su un più pista colorata, l’auto dovrebbe brillare intensamente mentre fa la spola.

Idealmente, tutto questo è molto bello, ma quando si tratta di realtà, l’aggiunta di effetti di riflessione rende complicato e complicato il lavoro degli effetti speciali dell’intero film, perché oltre ai personaggi principali, il film ha anche 75.000 personaggi di auto come pubblico e complicato.

Se si utilizza la rasterizzazione tradizionale per il rendering della sorgente luminosa, l’elaborazione della luce dell’intera scena diventerà estremamente complicata.Poiché l’auto da corsa è un processo in continuo movimento, il creatore deve regolare la posizione della luce e dell’ombra individualmente per ogni personaggio nel immagine. Questo è particolarmente importante per i film di corse complesse. Ha detto che sarà un carico di lavoro astronomico.

Pixar ha scelto un metodo di rendering più scientifico e accurato: il ray tracing.

Oggi, il ray tracing è la tecnologia più in voga nell’industria dei giochi, ed è un “muscolo” che verrà sicuramente mostrato in conferenze stampa come schede grafiche di gioco di fascia alta e capolavori 3A. Dopo il rilascio del chip mobile MediaTek Dimensity 9200 che supporta il ray tracing hardware, la tecnologia ray tracing ha persino completato la copertura completa della piattaforma dai PC agli host e quindi ai terminali mobili.

La tecnologia del ray tracing sembra avanzata, ma in realtà, già più di dieci anni fa, avresti dovuto sperimentare il fascino del ray tracing sul grande schermo se non sapevi nulla della tecnologia del ray tracing.

Per dirla semplicemente, il ray tracing è come posizionare una fonte di luce in uno schermo virtuale: la luce rimbalzerà dalla fonte di luce sulla superficie dell’oggetto (come la vernice dell’auto di Saetta McQueen) e l’algoritmo di ray tracing calcolerà la quantità di luce da riflettere ogni volta.Quanta luce viene utilizzata per ottenere effetti di luce e ombra che cambiano in tempo reale, ovvero un senso di realtà difficile da presentare nel rendering rasterizzato.

Quindi, quando vedi la luce che scorre sulla superficie dipinta di un personaggio animato, la colleghi inconsciamente al veicolo nel mondo reale, ignorando lentamente il trattamento brusco del fumetto, immergendoti nell’animazione virtuale e venendo di nuovo attratto da essa. la storia.

Questo è il motivo per cui l’animazione al computer deve offrire al pubblico un’immersione sufficiente per offuscare il confine tra virtuale e realtà per avere potere espressivo oltre la realtà.

La tecnologia di ray tracing è un ponte che le persone costruiscono tra virtuale e realtà, permettendo alle leggi di luce e ombra nei due mondi di comunicare tra loro.

Sinonimo di qualità d’immagine all’avanguardia

Se ci pensate bene, è solo negli ultimi anni che la tecnologia del ray tracing è entrata davvero nel campo visivo del pubblico.

Dato che il ray tracing è così sorprendente, perché non l’abbiamo applicato prima ai giochi che richiedono anche molto rendering grafico?

Questo perché provare a rendere gli effetti di ray tracing nei giochi in tempo reale è troppo faticoso.

A differenza dell’animazione, ogni movimento della telecamera nel gioco è controllato dal giocatore, il che significa che ogni fotogramma della schermata di gioco deve essere renderizzato ed emesso in tempo reale.Se viene utilizzata come standard la fluidità minima dello schermo di 30 fotogrammi al secondo, il tempo di elaborazione del computer Poco meno di 0,03 secondi.

E quanto tempo impiega il calcolo del ray tracing?

La Pixar ha impiegato 106 minuti per eseguire il rendering di una sola immagine utilizzando 111 milioni di raggi diffusi su un computer Apple G5.

Con il livello di potenza di calcolo del computer dell’epoca, era quasi impossibile ottenere il rendering in tempo reale degli effetti di ray tracing nei giochi.

Il ray tracing è diventato per un po’ sinonimo di informatica all’avanguardia.

Dopo anni di iterazione dell’algoritmo e sviluppo della potenza di calcolo della GPU, possiamo finalmente vedere l’applicazione della tecnologia ray tracing in capolavori 3A come “Cyberpunk 2077” e “Spider-Man”.

Dopo l’attivazione della tecnologia ray tracing, il riflesso della sorgente luminosa sullo schermo di gioco diventerà più raffinato e anche la transizione delle ombre sarà più delicata.Lo schermo virtuale ha le caratteristiche di luce del mondo reale e il realistico gli effetti di luci e ombre consentono ai giocatori di avere un più forte senso di immersione. .

L’emergere dell’effetto light chase offre ai giocatori una ricerca tridimensionale oltre la finezza e la fluidità. “Can you turn on the light chase” e “how many frames can you turn on the light chase” sono diventate nuove sfide per i giocatori hardcore per quanto riguarda il realismo dello schermo.

La luce e l’ombra vengono portate dalla realtà nella pittura a olio dalle persone, trasportate attraverso il film, sul grande schermo e distese davanti allo schermo del tuo computer.

Dopo tanti vettori diversi, dove sarà la prossima tappa di luci e ombre? Potrebbe essere il telefono cellulare che hai in mano.

Come accennato in precedenza, l’inseguimento della luce è una tecnologia con una soglia di calcolo molto elevata, che non può essere separata dalla potente potenza di calcolo della GPU e dagli algoritmi software avanzati.Questa è una sfida difficile per l’hardware a livello di PC, figuriamoci dire che è una piattaforma mobile.

Ma proprio di recente, MediaTek ha annunciato di aver completato l’implementazione della tecnologia di tracciamento della luce sul chip mobile Dimensity 9200 appena rilasciato, realizzando il tracciamento della luce hardware sul lato mobile.

I telefoni cellulari possono anche giocare a “inseguimenti leggeri”?

Parlando di ricerca della luce, la prima cosa a cui pensi potrebbe essere un’enorme scheda grafica con una struttura di dissipazione del calore a tre ventole.

Quindi, come ha fatto MediaTek a inserire un’enorme scheda grafica nel chip mobile Dimensity 9200?

Se vuoi giocare alla ricerca leggera, la potenza di calcolo della GPU è la chiave.

Il chip mobile MediaTek Dimensity 9200 è stato sostituito da una nuova generazione di GPU di punta a 11 core Arm Immortalis-G715 della GPU Mali.Secondo i dati rilasciati da MediaTek durante la conferenza stampa, le prestazioni della GPU hanno un miglioramento delle prestazioni del 32% rispetto alla dimensione 9000.

Dimensity 9200 non solo ha migliorato le prestazioni, ma si comporta bene anche in termini di consumo energetico: a parità di carico, il consumo energetico è inferiore del 41% rispetto a quello di Dimensity 9000, che non è solo veloce ma anche stabile.

Nel test delle prestazioni della GPU condotto da Geek Bay, le prestazioni della GPU di Dimensity 9200 hanno persino superato il chip A16 di Apple, toccando il limite delle prestazioni della GPU della piattaforma mobile.

Con una potente potenza di calcolo della GPU come base, MediaTek può avere più spazio per giocare negli algoritmi software, consentendo ad alcune tecnologie grafiche avanzate di approdare sul terminale mobile.

Tutti raccolgono legna da ardere e accendono fiamme.Per trasformare queste tecnologie grafiche in schermate di gioco che i giocatori possano sentire più direttamente, MediaTek ha collaborato a stretto contatto con il team di produzione del gioco “Dark Zone Breakout” di Tencent.

Essendo un gioco per dispositivi mobili progettato attorno al campo di battaglia della zona oscura, “Dark Zone Breakout” deve creare un’atmosfera immersiva tesa e pericolosa sullo schermo, quindi deve essere rifinito con maggiore attenzione durante la progettazione di effetti di luce e ombra.

Grazie all’approfondita collaborazione tra MediaTek e il team di produzione, Dimensity 9200 ha fatto molti progressi negli effetti di tracciamento della luce come ombre, riflessi e occlusione della luce ambientale.

Ad esempio, quando l’effetto di tracciamento della luce è attivato, le ombre sullo schermo di gioco saranno come nel mondo reale e ci sarà una transizione tra forza e debolezza a causa della distanza della fonte di luce. dell’oggetto può essere giudicato dalla “durezza” dell’ombra.

Quando lo schermo luminoso nella scena risplende sulla superficie liscia e liscia della piastrella, può riflettere il riflesso dello schermo come nella realtà e l’immagine corrispondente verrà riflessa a causa dell’intensità della sorgente luminosa, che non è più una texture semplice come una volta.

Quando la luce viene rifratta attraverso oggetti come il vetro, anche i dettagli della rifrazione cambieranno se l’angolo di visione viene modificato, ripristinando il fenomeno del mondo fisico reale.

Ombre, riflessi e rifrazioni, MediaTek ha “coltivato intensamente” i dettagli della schermata di gioco, con lo scopo di offrire ai giocatori un’esperienza visiva coinvolgente.

Il giocatore noterà che questi dettagli sono migliorati a passi da gigante? Probabilmente no, proprio come quando guardi Cars per la prima volta, non presti molta attenzione ai riflessi sulle auto, perché questi dettagli sono così comuni nella vita reale che è difficile per te percepire che si tratta di un’immagine del computer. impresa.

Ma sono questi dettagli impercettibili che possono logorare i “difetti visivi” che ti fanno sentire incoerente, come trame ruvide, in modo che tu possa dedicarti completamente all’immagine, solo per scoprire improvvisamente alla fine che ti sei già immerso nel mondo virtuale per così tanto tempo.

Infatti, al fine di aprire l’intera ecologia del tracciamento della luce mobile dall’hardware al software, MediaTek ha già avviato la cooperazione tecnica Vulkan Ray Query con Khronos Group nel 2020.

Alla conferenza GDC dello scorso anno, MediaTek si è unita ad ARM e Tencent Games per rilasciare congiuntamente una demo della tecnologia di ray tracing mobile in tempo reale basata sulla tecnologia Vulkan Ray Query. Nello stesso anno, MediaTek ha lanciato un SDK di ray tracing mobile basato sull’espansione Vulkan.

Il duro lavoro finalmente si è concretizzato: sul Dimensity 9200 equipaggiato con la GPU di punta Immortalis-G715, MediaTek ha mostrato ufficialmente al pubblico questo insieme di “abilità uniche” praticate da tempo, rivelando maggiori possibilità a schermo dei giochi per dispositivi mobili .

Per i giocatori, la comparsa della tecnologia ray tracing sui telefoni cellulari porterà senza dubbio schermate di gioco più realistiche rispetto a prima.In futuro, vedremo sempre più giochi con schermi di alta qualità nascere su piattaforme mobili e potranno essere giocati in qualsiasi momento , ovunque con i telefoni cellulari. Un gioco per dispositivi mobili boutique paragonabile a un capolavoro 3A non sarà più un discorso vuoto.

Per gli sviluppatori, MediaTek porta la tecnologia ray tracing sulla piattaforma mobile, aggiungendo un’altra dimensione di ricerca della qualità a quei giochi che utilizzano la grafica come principale punto di forza.Oltre a perseguire una risoluzione chiara e trame squisite, puoi spendere di più gli effetti di luce e ombra del gioco, portando effetti di immagine più realistici.

Il chip mobile Dimensity 9200 apre le porte al mondo di luci e ombre per i giocatori e gli sviluppatori di giochi per dispositivi mobili. Questo è un nuovo punto di partenza per la grafica dei giochi per dispositivi mobili ed è anche un nuovo seme per l’industria dei contenuti. Dopo diversi anni di coltivazione , potremmo essere in grado di sperimentare capolavori di gioco di alta qualità a livello desktop sui telefoni cellulari.

A questo punto, potresti ancora chiederti, è necessario che MediaTek dedichi molto tempo all’implementazione della tecnologia di tracciamento della luce sui telefoni cellulari?

Il ripristino della luce e dell’ombra è l’espressione fedele della realtà e della bellezza delle persone.Questa ricerca della bellezza ha sempre promosso il progresso dei portatori di contenuti. Quando il cellulare è diventato lo strumento più inseparabile per le persone, che motivo c’è che la bellezza si fermi qui?

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