Capcom 的 RE ENGINE 团队着手将路径追踪技术同时引入两款游戏：“生化危机：安魂曲 ( Resident Evil Requiem)” 和 “虚实万象 ( PRAGMATA)”，每款游戏都具有不同的视觉特征。
两年多来，RE ENGINE 团队构建了一个参考路径追踪器，根据常见的 DCC 路径追踪器验证了其光照效果，然后将其扩展为针对 DLSS 优化并基于 NVIDIA RTX Kit 构建的面向游戏的版本。
带来的好处是：直接照明现在可以通过路径追踪器代替阴影贴图来实现，游戏过程和过场动画之间的视觉差距大大缩小，发丝在这两个游戏中都能获得实时光线传输。
NVIDIA 游戏团队与 RE ENGINE 讨论了从光线追踪到路径追踪的过渡、内容管线中的变化以及渲染器的下一步发展方向。
为何 Capcom 现在要在“虚实万象 ( PRAGMATA) ”和“生化危机：安魂曲 ( Resident Evil Requiem) ”的 RE ENGINE 中引入路径追踪技术？
RE ENGINE 长期以来一直在渲染技术 (包括光线追踪) 方面进行投资，以打造更具沉浸感的体验。“生化危机：安魂曲”和“虚实万象”等游戏越来越依赖照明来定义玩家在黑暗氛围、复杂材质和自然反射中的体验。
我们的游戏团队希望间接照明和反射能够在各种环境中自然集成，而不是单独进行调整。NVIDIA 路径追踪和帧生成技术的进步也使得将曾经仅限于离线制作的渲染质量引入实时游戏成为现实。
我们还希望为高端 PC 用户提供只能在强大硬件上才能实现的体验。
因此，路径追踪的引入是多年研发、游戏团队的创意需求、外部技术的成熟以及不断变化的市场条件的结果，所有这些都是同步的。
在开发版本中，看到照明在整个场景中自然地连接在一起特别有影响力。之前单独调整的反射和间接光线开始形成一个紧密结合的空间，这让我们对下一代实时照明终将到来充满信心。
我们还继续分享知识并培训渲染工程师以外的团队，包括技术艺术家和艺术家。要有效使用新一代照明技术，该技术本身还不够，团队还需要制作结构和专业知识将其集成到真正的游戏开发中。我们认为路径追踪不仅仅是一种视觉升级，更是实时渲染发展的重要转折点。
您是如何从光线追踪工作流演变为跨多个游戏的路径追踪工作流的？
在“生化危机：安魂曲”和“虚实万象”发布之前，两个团队合作了两年来提高质量。我们首先开发了参考路径追踪器，然后创建了针对 DLSS 光线重建降噪优化的面向游戏的路径追踪器。参考路径追踪器通过使用常见的 DCC 路径追踪器验证其详细的光照行为和反射结果，得到了逐步优化。
然后，游戏版本被缩小，以便在实时环境中高效运行。
技术美工还主导了游戏内集成，这使我们能够同时在这两款游戏中引入路径追踪器。当某些元素难以正确支撑时 (例如围绕模糊滤镜构建的透明灯罩) ，团队会迅速与所有利益相关者分享问题和可能的改进。这有助于在游戏中实现稳定可用的路径追踪。
路径追踪的实现与之前的光线追踪渲染器有何不同？
以前，光线追踪仅用于间接照明。在“虚实万象 ( PRAGMATA )”和“生化危机：安魂曲 ( Resident Evil Requiem )”中，它也用于直接照明。特别是角色光照得到了显著改善，产生了更多维度的阴影和间接照明。
传统的光线追踪依赖于阴影贴图，而这种贴图的分辨率往往受限。虽然这在动画中由于手动调整阴影而不太明显，但在游戏过程中，照明质量可能会降低。由于路径追踪始终处于活动状态，游戏过程和过场动画之间的视觉差距已大大缩小。
您如何确保光线追踪和路径追踪能够在各种设备上运行？
“生化危机：安魂曲”和“虚实万象”中重点介绍的相对封闭的环境对我们有利。此外，我们的开发环境 RE ENGINE 利用基于 RayQuery 的光线追踪，让我们能够随时持续验证光线追踪。这为在各种设备上运行光线追踪奠定了坚实的基础。
降噪是路径追踪的主要挑战之一，与基于手写着色器的解决方案相比，NVIDIA DLSS 光线重建 可提供更快、更稳定的降噪，并为我们的实施奠定了关键基础。
我们还必须针对缺少几何图形的受损区域优化反射和阴影效果。在之前使用阴影贴图的光线追踪方法中，AlphaTest 并没有造成特殊问题。然而，使用路径追踪时，产生软阴影需要在光线照射到着色器时评估裁剪区域。在每次光线命中时对 AlphaTest 执行纹理查找的成本过高，因此我们创建了一种轻量级 ScreenSpaceAlphaTest 方法，该方法可将光线命中位置与屏幕空间深度进行比较，以确定光线是否应通过。
使用 NVIDIA RTX Kit 和 DLSS 4 时，您如何在复杂场景中管理采样、噪声和降噪？
对于自发光样本，仅使用 BSDF 采样的结果会导致贡献仅在命中时累积，从而产生大量噪声。为解决此问题，我们使用专用采样结构进行下一次事件预测 (NEE) 。此外，为了在 IBL 占主导地位的室内区域减少噪音，我们利用 ReSTIR GI 对贡献路径进行采样。我们没有在 RTX Kit 中使用实现，而是根据已发表的论文重新实现了 ReSTIR GI。
与“生化危机：安魂曲 ( Resident Evil Requiem) ”的真实感相比，路径追踪如何改变内容流程，尤其是在“虚实万象 ( PRAGMATA) ”科幻环境中的材质和照明方面？
在这两款游戏中，路径追踪可改善全局照明和镜面反射，从而更高质量地实现每款游戏的艺术视觉效果。对于《生化危机：安魂曲》（Resident Evil Requiem），由于该游戏十分重视再现现实世界，因此高精度路径追踪照明可显著提高整体场景的一致性和空间可信度。它还使资产质量和实施问题更容易看到，因此我们不仅回顾了照明，还回顾了资产生产、实施规则和质量验证。这使我们能够建立一个开发工作流，专注于在整个内容工作流中构建质量。
路径追踪也适用于丝发；通过 Grace 头发的实时光线传输显著提升了头发的体积感和材质质量。
在“虚实万象（PRAGMATA）”中，路径追踪与硬核科幻场景高度兼容，而高质量的反射可以提高游戏的视觉质量。由于表面精度、法线和材质设置会更直接地影响最终图像，因此反射感知素材制作和质量检查更为重要，这有助于改进内容流程，以便不仅通过照明实现质量，而且从素材制作阶段开始就实现质量。
“虚实万象 ( PRAGMATA )”还使用了发：与路径追踪传输相结合，游戏中频繁的三维动作和 Diana 的长发有助于让动作更有活力。在“生化危机：安魂曲 ( Resident Evil Requiem ) ”积累的知识以及 RE ENGINE 和“虚实万象 ( PRAGMATA ) ”团队之间的合作的支持下，意识到 Diana 的长发需要克服头发数量、关节数量和物理控制优化等障碍。
对于这两款游戏，不仅要支持路径追踪，还要支持现有的光线追踪和基于探针的 GI 光照。
启用路径追踪后，“生化危机：安魂曲 ( Resident Evil Requiem) ”中最显著的视觉改进是什么？
接地气。若要正确描绘物体彼此重叠的点，需要精确的阴影和间接照明效果。此外，这些视觉效果最突出的地方尤其是角色面部。如果不通过路径追踪计算 GI，我们已经达到了无法实现的质量水平。此外，由间接照明创建的阴影可为场景提供路径追踪所特有的立体、接地气的外观。
使用传统的光栅化技术很难达到这种视觉质量水平。
开始使用 NVIDIA RTX 套件
在“生化危机：安魂曲”和“虚实万象”中查看路径追踪。NVIDIA RTX Kit 是这项工作背后的一套神经渲染技术，涵盖路径追踪、几何处理和神经降噪。
如果您要将路径追踪集成到自己的引擎或游戏中，请开始使用 RTX Kit 并探索 NVIDIA DLSS。
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