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从第一台硬件光线追踪的手机上，我们能看到什么？

这个月早些时候，搭载了骁龙8 Gen 2芯片的手机iQOO 11正式发布。硬件级光线追踪、自研芯片V2、全球首发的2K 144Hz分区刷新PWM 调光E6屏幕，这些性能卖点加在一起，让疲软的手机行业感到了一些久违的悸动。

相比之前的“火龙”，这次骁龙 8 Gen 2的口碑有着明显的提升，对于游戏玩家更是有明显利好：其搭载的 Adreno GPU 带来了25%的性能提升和45%的功率效率提升，并作为第一个支持 Vulkan 1.3（以及 OpenGL ES 3.2）的 GPU，提供了光线追踪的硬件加速支持。

而iQOO 11也是首款能提供硬件支持光线追踪的手机。

移动平台上的光线追踪，此前一直处于可望而不可即的阶段。即便是如今的高性能PC，光追依然是耗费资源巨大的特效，更遑论功耗限制极为严苛的移动平台。但其实相关的技术探索其实很早就开始了，早在2019年，也就是NVIDIA刚刚发布RTX技术的第二年，便有手机厂商与游戏开发商尝试过在移动平台实现光追。在当年的软件绿色联盟开发者大会上，网易曾用《遇见逆水寒》进行了技术演示 。

根据官方公布的光追效果演示视频，在开启光追后，游戏在软阴影、镜面反射、粗糙反射等情景中的视觉效果都有了提升。现场的技术幻灯片里有一个细节很有意思，和大家的直觉相反，在实现同样的反射效果时，实时光线追踪的耗电和性能表现反而要比光栅化更出色。某场景内只有一个镜面的时候，光线追踪和光栅渲染时的每一帧耗电分别是 15.84 毫安和 19.04 毫安，但是当场景中有多个镜面的时候，光线追踪和光栅渲染时的每一帧耗电分别是 19.7 毫安 和 63.43 毫安。场景特效应用的位置越多，光线追踪的优势就越明显。

不过，2019年有技术演示是一回事，能实用则是另一回事，毕竟当时连PC显卡都还在摸着石头过河，在DLSS还不完善的RTX 20时代，谁都不能说光追能有多实用。相比动辄上百W功率的桌面显卡，手机芯片的功率普遍只有个位数，稍有硬件常识的朋友都知道光追的性能负载并非手机所能承担得起。加上当时移动平台的光追只能靠软件实现，没有硬件加速的支持，因此也只局限在技术分享和Demo演示中。

一转眼三年过去，我们看到移动芯片的算力在持续提高，以前只存在于想象中的事情也逐渐变为现实。iQOO11的推出，象征着业内第一款真正硬件支持光追的手机进入消费电子领域。而首款支持移动光追的游戏《天谕》，已能在iQOO 11上开启光线追踪稳定运行。

从《天谕》的游戏类型也能看出来，目前对光追技术需求比较大的多为MMO产品。主要也因为这是游戏画面最内卷的品类之一，手游MMO很早就如同端游一般重度，卖点往往是“充满细节的大世界”“真实的光影和贴图”等。而经过这几年的自研积累，大厂普遍已经将移动芯片的性能探索到了极限，在科技水平不发生巨大变化的前提下，百尺竿头更进一步无疑十分困难。同时，移动平台上的大型游戏，普遍有着“精细度有余，而特效不足”的问题，光追的加入，一定程度上能显著提升这一短板。

但众所周知，光追提供画面特效水平的的同时，也意味着巨大的计算量。手游光追与顶级PC游戏的光追不同，在功耗墙的限制下仅会展现部分光追效果。且对于移动端而言，光追算法的优化水平是制约特效落地的最大瓶颈。

这里需要注意的是，虽然骁龙8 Gen 2自身即支持硬件光追，但这并不意味着采用了8 Gen2的手机就一定能轻松实现光追效果，因为8 Gen2仅提供了图形标准API，并没有反射、阴影、折射等功能算法。如果开发商想基于硬件来实现光追，还需要借助手机厂商在软硬件之间打造的“桥梁”。

这也是为什么说iQOO 11是第一台支持光追的手机的原因，因为它提供了配套的软硬件支持。不仅根据光追图形API做了反射、阴影、折射等功能算法，还专门研发了FALCON引擎，针对硬件光追加速单元的特性做优化。

就拿如何“节约运算量”来说，手机的算力可以说寸土寸金，功耗和算力都要花在刀刃上。FALCON引擎与游戏引擎打通后，可以只对最终屏幕可见的片元进行光追计算，提升光追计算性能。为此iQOO采取了多种剔除算法，如视锥剔除（view frustum）、背面剔除（back culling）和遮挡剔除（occlusion culling）。只对最终用户能够感知到的区域进行光追计算，最大程度减少图形渲染以及光追的计算量。

此外，FALCON引擎可以对场景中半透明物体（例如玻璃、水晶）的光追计算进行优化处理，利用光追硬件加速能力，通过区分non opaque物体和opaque物体，减少半透物体光追计算的光线数量，进一步优化光追计算量。

而在这个基础上，FALCON引擎又可以结合AI光照估计技术，估计真实场景中的光源信息，用于给虚拟物体打光、投射阴影等，从而提升虚实结合场景真实感。更可结合AI降噪技术对图像进行降噪处理，去除由于蒙特卡洛采样次数不足产生的噪点，从而呈现视觉上无噪点的高保真图像。

其实熟悉iQOO系列的用户都知道，虽然iQOO长于游戏，却不像红魔、ROG那样完全定位于游戏手机，而是尽量在外观、日常易用度和游戏体验之间取得平衡，这也是iQOO系列自发布之处就确立的特色。iQOO 11也不例外，从外观来看，它并没有用酷炫的跑马灯和夸张的散热器来追求外形上的游戏文化认同感，而是像一台日常的手机那样低调内敛，同时研习内功，在游戏的操控和性能上做足优化，比如更高的主频和稳定的性能表现，更强大的散热、为游戏优化的音影体验和屏下压感，以及标志性的超快闪充……而早在2017年，iQOO便与KPL、王者荣耀共同制定了比赛用机标准，此后iQOO旗舰机型都一直是KPL官方比赛指定用机。

这种内功有时候甚至还会还会与vivo自家的技术产生微妙的联动效应：V系列芯片原本是vivo自研的影像芯片，主要用来优化拍摄功能。但到了iQOO 11这边，其最新搭载的V2芯片却将作用范围扩展到了游戏里，以插帧的方式，给每两帧之间插入一帧，可提升游戏流畅度、稳定游戏帧率并降低游戏功耗。

比如在《和平精英》《原神》中，玩家可以选择将游戏插帧到144帧，但这时候游戏的实际渲染帧率不升反降，反而只有48帧，由此控制了功耗与发热，带来更稳定的表现与续航。

结语

虽然目前只有一款游戏正式在iQOO上支持光线追踪，但根据我们得到的消息，目前已有多家厂商在积极与iQOO洽谈合作。顺利的话，未来很快会有更多游戏加入光追的大家庭。

而光追在移动平台的应用，也远不止游戏这一个领域。考虑到智能手机一直与图形化应用深度绑定，高度依赖各种鲜明的动画和视觉表现，因此只要涉及到视觉，光追就有其应用的场景：包括3D壁纸、AR、虚拟人……iQOO的技术人员向我们表示，他们也在攻克其中的某些应用，并畅想“随着移动平台的光追计算单元算力逐步增大，PC端的很多光追功能算法会逐步在移动端呈现给广大用户”。

显然，光追的移动端应用还需要更多时日来逐渐完善，但既然第一步已经迈出，未来便显得不那么遥远了。