随着“利维坦”版本更新实装，追求以最新画面表现能力体验游戏的玩家们无疑迎来了惊喜：光线追踪功能相较上版本新加入时的状态有了长足进步，无论是画面表现能力还是性能占用优化都得到了实质性提升。今天我们就来一探究竟吧！
首先聚焦性能优化：
开发团队始终致力于优化画面技术的机能占用，不断改进降低 CPU 与 GPU 运算负载的算法。为玩家创造更加流畅的游戏体验。
GPU 性能占用这一块，我们已经研发出若干解决方案用于改善光线追踪在最吃性能的场景 (如大片植被渲染) 下的机能占用。想要对植被密集、阴影变化多样的森林场景内光照情况进行逐一渲染无疑需要极大消耗 GPU 资源，开发团队现通过改良光线与植被表面交互的检测算法，成功避免了此类场景下的严重性能损耗——无论是驱车穿越森林，还是驾机低空鸟瞰树冠，都能获得更为顺滑的视觉体验。
使用高性能硬件配置的玩家们近期还将吃到另一项技术红利硬件：微软宣布将为 DirectX 集成“透明度微贴图”(OMM) 技术，这一新技术将为面向植被的光线追踪画面效果带来又一次质的飞跃。同步披露的“着色器执行重排序”技术也将全面提升 DirectX 的图形运算效能。DirectX 的这些新技术正处于前期公布阶段，开发团队已经将其纳入适配计划，以期未来进一步提升光追功能的表现力。
开启光线追踪后不只有 GPU 独自负重前行，光追算法对 CPU 同样会造成压力——因为画面渲染机制需要持续更新硬件加速架构以确保光影与场景实时同步。我们在 CPU 端发现了诸多制约性能的瓶颈，现已对高达 8 个 CPU 核心的协同工作流程进行加速处理与同步优化。具体增益会受硬件配置 (CPU 型号、内存速率等) 影响，但大部分运行环境下都将带来一定的性能提升。
接下来是画质升级部分：
持续提升游戏画面的表现力、确保与时俱进同样重要。先前引入的光线追踪技术已经显著提升了阴影、反射与环境光遮蔽效果，而现在我们将进一步完善全局光照系统。
开发团队为游戏引入了全新的“路径追踪全局光照”(PTGI) 功能，用于替换原有的环境光遮蔽效果。后者在 2018 年 (时间过得可真快啊) 我们首次为游戏引入全局光照 (GI) 系统时，算得上是一项效果相当显著的提升；而随着画面技术的不断进步，现在我们能够为游戏引入更加先进的技术加以替换了。
路径追踪全局光照 (PTGI) 通过模拟场景中的光线多次反弹，精确计算间接受光表面 (例如阴影区域、室内环境或峡谷地形) 的照明效果。传统全局光照系统在这一方面表现出色，但仍存在一定的局限性——其基于简化的、物理精度较低的场景模型进行计算，与实际场景可能存在偏差，且有效作用范围有限。
下列对比图中的第一张图中出现了光源泄露的情况，远处地面左侧出现了异常的光照特征。
路径追踪全局光照 (PTGI) 封阻了光源模型中所有可能趁虚而入的缺口，并且让建筑内部的阴影与漫反射亮度情况更加协调一致。正如您所见，运用 PTGI 技术后，由于能大规模渲染漫反射，建筑内部的观感更加自然真实。
未启用 PTGI (下) 对比开启 (上) 的情况
先前全局光照技术作用距离有限的短板也非常明显，比如陆战地图在多云天气或进入大片屋顶遮盖的室内/半室内区域时，近处与稍远处的阴影便会出现明显的分野。以下图为例，大巴车站前方稍远处的阴影颜色明显较深，这便是全局光照系统距离不及之处产生的效果。
在路径追踪全局光照 (PTGI) 的帮助下，渲染距离不再出现先前的限制，画面中的阴影将作为整体进行渲染。
未启用 PTGI (下) 对比开启 (上) 的情况
另一项较为明显的差异在于，旧有的全局光照系统使用简化场景模型渲染光照和阴影，在多数情况下其假定表面会由天空照亮，为此会导致阴影覆盖的表面带有明显的蓝色光晕。
由于路径追踪全局光照 (PTGI) 采用实际的场景模型进行渲染，同时折射与漫反射渲染比重更大，因此对这类阴影的表现力更加真实自然。
未启用 PTGI (下) 对比开启 (上) 的情况
部分开阔区域也存在这一问题。在旧版本全局光照系统下，地砖、门柱与人行道均被诡异的蓝色所笼罩。
路径追踪全局光照 (PTGI) 对于阴影的模拟情况则好一些，不仅渲染结果更加连续，即使在阴影下也能轻松分辨表面分属不同材质，而不是笼罩在一片蓝色光晕中：
未启用 PTGI (下) 对比开启 (上) 的情况
最后，新技术还带来了帧数提升：
在“利维坦”版本更新发布后，只要 GPU 性能允许且支持相关技术，玩家现可启用帧生成 (FG) 功能，目前我们支持了三种技术方案：
- NVIDIA DLSS 帧生成：需启用 DLSS，可在 NVIDIA GeForce RTX 40 系列及以上 GPU 运行
- AMD FSR 帧生成：需启用 FSR，支持 AMD Radeon RX 5000 系列及以上、NVIDIA GeForce RTX 20 系列及以上，以及 Intel Arc 显卡
- Intel XeSS 帧生成：需启用 XeSS，支持 Intel Arc 显卡
根据所选方案与硬件机能，GPU 可为每帧渲染画面生成 1 至 3 幅插值帧，从而实现更高的感知帧率。实际增益取决于运行环境等多项因素，需要注意的是：插值帧达到原生帧 1:1 比率 (达到双倍帧率理论极限值) 的情况极为罕见。
帧生成技术的最佳应用场景为：当您配备 120 Hz 等高刷新率显示器，且原生帧率已接近屏幕刷新率 (如 100 帧左右) 的情况下，此时开启帧生成技术可辅助游戏达到满刷新率。
NVIDIA DLSS 帧生成采用 NVIDIA REFLEX 技术降低延迟。开发团队还同步为其他厂商显卡添加了技术支持：Intel XeLL 与 AMD Radeon Anti Lag 2 均具备与 REFLEX 相近的功能。选项菜单将自动显示与您硬件匹配的技术方案 (如 AMD 显卡用户将看到 Anti Lag 2)。
需要注意的是，帧生成与延迟降低技术与光线追踪技术互相独立，即使在光线追踪未启用的情况下同样开有使用，但多数技术需要在 DX12 环境中运行。
您也许会问，最终性能表现会带来多少提升呢？这当然取决于硬件配置和运行环境的综合作用，但帧数与画面表现力的提升将会相当显著。我们以微星 Claw 8 游戏掌机为例，看看当前光追功能的性能占用：以“电影级”画质、中等光线追踪预设 (开启含全部光追效果以及路径追踪全局光照)、XeSS 抗锯齿平衡模式运行游戏的效果如下。
可以看到，即使是掌机也能以 70-90 帧稳定运行游戏。
最后还有一点值得一提，开发团队正在为主机平台的光追技术支持进行最后的收尾工作。很快就将发布与大家见面了！