未来可期：实时光线追踪技术即将成为游戏的重要成分

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写在前面
在英国的学业结束了，回国之前有蛮多时间摸鱼的，所以油管的视频更新就能及时跟进。只不过没想到，自从《最终幻想15》发售以来一直沉寂的Luminous Productions在这个节骨眼上突然冒了出来，而且带来了意料之中的实时光线追踪技术演示Demo。虽然说还没有公布任何实质性的游戏开发计划，但是可真把笔者给乐坏了。
重出江湖
Luminous Productions（以下称夜光工作室）是当年SE在开发《最终幻想15》时组建的一个工作室，专门负责Luminous Engine（以下称夜光引擎）的研发以及游戏和CG的制作，当时以制作人田畑端为首的团队在项目进入瓶颈的阶段临危受命，还算安全顺利地将游戏的开发完成了。但是游戏发售不久后，田畑端宣布从SE离职，而留在原地的Luminous Productions依然在为SE效力，只不过近几年一直没有任何新的游戏IP产出，倒是给NHK做了几支纪录片。
而就在不久前的9月4日，NVIDIA正式公布了夜光工作室的最新技术演示Demo，这一次也不出意外地没有落下RTX实时光线追踪这一开创未来的游戏图形渲染技术。那么我们首先来看一下NVIDIA官方的资讯：
In 2015, Square Enix surprised gamers by unveiling WITCH CHAPTER 0 [cry], a stunning real-time DirectX 12 tech demo powered by the internally-developed Luminous Engine. The cutting-edge tech debuted in that demo was then refined and integrated into the Luminous-powered FINAL FANTASY XV, one of the best-looking RPGs ever made.
2015年，Square Enix公布了一支惊艳的实时DirectX 12技术demo：《WITCH CHAPTER 0 [cry]》，采用了自主研发的夜光引擎，这给了广大玩家一个惊喜。demo中所展示的突破性技术经过打磨后，被运用到了基于夜光引擎开发的《最终幻想15》当中，本作也是当时画面最美的角色扮演游戏之一。
Now, there’s a new demo called Back Stage, designed to showcase the bleeding-edge tech that’ll be utilized in next-gen Luminous Engine games.
而现在，他们推出了名为《Back Stage（后台）》的全新demo，用于展现即将加入次世代夜光引擎游戏开发的最新锐的技术。
Designed by Luminous Productions, a subsidiary studio of Square Enix Holdings staffed by FINAL FANTASY XV veterans, Back Stage is rendered almost exclusively with path tracing, an advanced form of ray tracing also used in Quake II RTXand Minecraft, that enables real-time rendering of lifelike lighting, shadows and reflections.
设计制作了《Back Stage》的夜光工作室是隶属于Square Enix的子工作室，其成员都来自于《最终幻想15》的开发部门，拥有丰富的开发经验。而本次演示中的画面基本上单独采用路径追踪法来进行计算。该方法是一种先进的光线追踪算法，也同时被运用于《Quake II （雷神之锤2）RTX》以及《Mincraft（我的世界）》，使得游戏的实时画面渲染获得真实生动的光照、阴影和反射。
As you’ll see in the demo video below, captured on a single GeForce RTX 2080 Ti, ray tracing delivers unprecedented detail, creating a realistic, immersive scene, far beyond the level of fidelity seen in FINAL FANTASY XV.
您在demo视频中所看到的画面，是由单张GeForce RTX 2080 Ti运行并录制。光线追踪表现出空前的细节量，创造出真实而立体的场景，并且远远超越了《最终幻想15》当中的画面写实程度。

Visual realism improves greatly by using ray tracing, but by stepping up to path tracing, shadows, reflections, ambient occlusion, and diffuse global illumination lighting are all computed in a unified way, by tracing and bouncing millions of rays through a scene, instead of using separate algorithms. This delivers superior results, where everything renders and updates automatically in real-time, in accordance with the action occurring on-screen.
光线追踪技术很大地提升了画面的真实感，而进一步采用路径追踪算法，所有阴影、反射、环境光遮蔽以及全局光照漫反射的计算都能合而为一，这将通过反弹并追踪场景中上百万根相机射线来实现，而非采用分离式的算法。最后的结果十分惊人，实时画面渲染和画面更新与屏幕内所有的物体运动都完全吻合。
By making this technology a cornerstone of their AAA engine, Luminous Productions is signaling that the future of gaming is one with lifelike lighting powered by ray tracing. And by watching the Back Stage demo, you can imagine the incredible sights we’ll see in their future AAA games, and other high-fidelity projects that Luminous Productions is currently creating with Luminous Engine.
夜光工作室将这一技术作为他们3A引擎的基石，这预示着未来的游戏将采用光线追踪来达到真实生动的光照效果。可以想见夜光工作室未来推出的3A游戏中壮丽的景色，以及采用夜光引擎创作的其他画面高度写实的游戏作品。

“Back Stage is a showcase demo of our work to answer the question, "How can you use ray tracing in a next generation game?" GeForce RTX graphics cards have power beyond our imagination, and with NVIDIA's technology even real-time path tracing has become a reality. Together with Luminous Engine and RTX technology, we have taken one more step forward towards the kind of beautiful and realistic game that we strive to create.” - Takeshi Aramaki, Studio Head of Luminous Productions
“‘你们会如何在次世代游戏中运用光线追踪？’，《Back Stage》这支demo就是用来展示我们对这个问题的答案。GeForce RTX显卡的能力超乎我们的想象，而且NVIDIA的技术甚至令实时的路径追踪成为了现实。结合夜光引擎和RTX技术，我们朝着创造美丽而写实的游戏的目标又迈出了一步。”——夜光工作室负责人：荒牧岳志

Luminous Productions’ endorsement of ray tracing illustrates the continued momentum that ray tracing is building in the gaming ecosystem with another major studio building support for real time ray tracing into their game engine.  Ray tracing is built upon a robust ecosystem that includes industry standard application programming interfaces (APIs), support in an array of popular and private game engines, and games from the biggest publishers for their most anticipated titles.
夜光工作室的这一次技术发表意味着又一个大工作室选择将实时光线追踪加入到他们的游戏引擎当中，这也预示着光线追踪的运用趋势正在游戏生态圈中持续成形。光线追踪被建立在一个强健的生态圈中，无论是在开源或私有的引擎还是大厂产出的大作里，都拥有工业标准级APIs（应用程序接口）对其进行支持。

We can’t wait to see what Luminous Productions creates, and we’re proud to be a part of their continuing quest for ever-better graphics that help them bring their incredible worlds to life, and to tell ambitious stories using stunning in-game cinematic cutscenes.
我们极大地期待着夜光工作室的新作品，而我们也非常荣幸能与参与他们的工作，持续创造更优秀的图像，帮助他们展现活灵活现的世界，令他们得以用艳丽的电影级过场谱写恢弘的篇章。
*个人翻译能力有限，如有纰漏敬请谅解。
展望
从demo和官方的新闻来看，夜光工作室在游戏的图像渲染方面的确是未来可期。笔者比较在意的是他们即将采用的路径追踪方法，因为该方法实际上是在基本的光线追踪框架下加入了蒙特卡洛方法的首个“无偏差（Unbiased）”渲染算法，其粗暴直接的采样方式非常考验硬件的计算能力。这也许意味着，哪怕是次世代主机也会支持光线追踪技术，PC版与次世代主机版的游戏画面水平仍然会存在比较大的差异。而夜光工作室的下一代作品，很有可能包括《最终幻想》系列的正统续作，届时主机版游戏画面能否达到demo中所展现的水平，仍未可知。