光线追踪技术：游戏画质的革命还是噱头？

七年发展，技术仍处起步阶段

自游戏产业诞生以来，它就一直扮演着技术先锋的角色，不断推动着手持计算、在线通信和图形处理等领域的进步。过去七年里，光线追踪技术一直是图形处理领域的前沿技术。然而，尽管支持光线追踪的GPU已经普及到主机、PC甚至手持设备中，许多玩家仍对这项技术持怀疑态度。这究竟是为什么呢？

技术瓶颈与玩家期待

要回答这个问题，我们需要考虑多个因素：游戏开发标准对光线追踪的利用不足；这项技术仍处于起步阶段；玩家习惯和偏好的变化；以及光线追踪显卡推出时的经济环境。

光线追踪在游戏中的实际应用

光线追踪是预渲染计算机图形学中最古老的技术之一，但在实时计算机图形学中仍处于起步阶段。实时光线追踪通过模拟光线反弹来照亮和渲染游戏场景，这使得光照、阴影和反射的渲染更加准确，无需艺术家事先进行大量工作。

硬件普及与玩家体验

首先，让我们看看现实世界中哪些设备支持光线追踪。如果玩家没有支持光线追踪的硬件，开发商和发行商就不会有兴趣将这些功能整合到他们发布的游戏中。

拥有PlayStation 5或Xbox Series X|S主机的玩家都可以体验到某种形式的光线追踪。最新数据显示，全球约有9500万台这样的设备（PlayStation 5已售出近8000万台，估计PS5的销量是Xbox主机的2:1到5:1）。Switch 2也支持一定程度的光线追踪，尽管其能力甚至不及Xbox Series S，但这为光线追踪技术增加了新的用户基础。

此外，许多游戏PC、笔记本电脑和手持设备也支持光线追踪。根据Steam硬件调查，约30%的受访用户拥有支持光线追踪的显卡。

光线追踪的游戏应用案例

许多游戏展示了实时光线追踪的强大效果，无论是从头设计还是后期添加，都能充分利用硬件性能。最早的例子之一是《我的世界》的可选RTX实现（非Nvidia显卡也支持光线追踪，但最初的实现是Mojang和Nvidia的联合营销成果），现在主要由BetterRTX等模组延续。《我的世界》因其简单的几何结构和动态特性而表现出色。光线追踪照明彻底改变了游戏的外观；如果你在地下没有光源，周围会一片漆黑，而森林则显得动态而生动。

在采访《刺客信条：暗影》技术总监Nicolas Lopez时，他展示了光线追踪如何加速开发并增加玩家可见的有意义功能。例如，动态光照帮助团队在游戏中实现了四个不同的季节和各种天气条件，而无需完全重新设计和照明世界。这为玩家提供了更多样化的游戏体验，并让开发者能够专注于打造更有趣的游戏世界。

其他游戏则更简单地利用了这项技术——虽然容易发现，但不会改变游戏玩法——但仍然有效。例如，《蜘蛛侠》系列和Remedy的《控制》都包含许多大而平的玻璃面板。你只需走过、打碎或爬过一块玻璃，就能看到准确的反射出现和消失；在实时光线追踪出现之前，这是不可能实现的。另一款Remedy游戏《心灵杀手2》则利用光线追踪在黑暗、植被密集、手电筒照亮的场景中动态反射光线；手电筒光束和反射光束的植被都在运动，使光线追踪成为提高场景真实感和减少开发者工作量的解决方案。

光线追踪的未来前景

光线追踪技术不会消失，但在各个层面仍面临一些障碍。首先，游戏开发必须改变。像《刺客信条：暗影》这样的游戏正在寻找新颖而有用的实现方式，开发者也在学习将其融入游戏设计过程，但即使经过七年，这项技术仍处于相对早期阶段。

能够处理大量光线追踪的显卡也需要普及。许多PC玩家拥有支持光线追踪的硬件，但这远非全部。Nvidia RTX显卡可能占Steam调查受访者的30%，但这些用户中最常见的显卡是RTX 3060，它已经上市五年了。这受到PC硬件成本上升，尤其是显卡成本上升的阻碍，以及随之而来的升级放缓的影响。

我们正接近支持光线追踪的GPU普及率达到临界点的时刻，但还没有完全达到。随着游戏开发的进步和人们能够更新硬件，光线追踪将成为一个必备功能，并对玩家产生重大影响。在此之前，玩家将继续对游戏中的光线追踪持保留态度。