CG技术走了多远？

by ：Jon Peddie

20年前我们能否预测到20年后的今天技术的发展程度呢？

您已经听说过有关如何煮青蛙的古老玩笑-慢慢提高水温。在某种程度上，我们一直是青蛙，摩尔定律使水温升高。处理能力的提高以及由于大量消耗而导致的成本降低，导致了良性循环的软件开发，这些开发利用了处理器的改进，然后提出了更高的要求。 但是我们几乎没有注意到，也很少回头做比较。我们一直在忙于消费和享受结果。如此之多，以至于我们将它们视为理所当然。但是，让我们暂停片刻，看看我们已经走了多远。 使用CG系统可以提供的每个FLOP 的最大应用程序之一（如果不是最大的话）是游戏，尤其是PC游戏。实时渲染，高帧频，高保真图形以及在越来越高级的游戏中流畅的HDR游戏玩法，再加上5.1至7.1的Atmos音频，使沉浸感达到了新的高度。三人制第一人称射击游戏（FPS）是模拟的杰作，具有开放世界，独立的AI机器人，实时和逼真的物理以及4K图像。飞行和汽车模拟器同等地相称，而实时光线追踪则增加了另一个维度-您可以花2,000美元购买这样的模拟系统，而几年前就则需要200万美元。

上图所示的Lora Croft是当今可以做并且已经完成的一个很好的例子。从1996年的230个多边形到2018年的50,000个以上的跃迁大部分在她的脑海中；她的头发（现在还有她身体的其他部分）被错误地引用了。头发，烟雾和波浪可能是CG的一项重大成就。实时云渲染的逼真度使您不仅可以观看电影，还可以参与电影或游戏。 二十年前，最佳的屏幕分辨率为1024×768，这是因为用户和行业逐渐从古老的VGA（640×480）和SuperVGA（800×600）转移。到2010年，高清（1920×1080）开始使用，而1366×768则开始流行。五年前，4K才变得有趣起来，现在的戴尔显示器已经到达8K。 二十年前，我们有6位色彩的残差，但是8位（24位RGB）是标准，如果正确实施，则可以为我们提供1600万种色彩。全彩色或高动态范围（HDR10），30位RGB和10.7亿种颜色直到2019年才在显示器中建立并受支持，尽管图形外接板（AIB）和GPU可能会支持一段时间。显示器制造商落后于对主流HDR屏幕的支持，因为高色彩深度需要更复杂的背光以提供更多水平的灰度和黑色，从而增加了成本。但是，一旦显示器制造商加紧努力，显示器制造商就可以添加更宽的显示器，从5×4的宽高比到27英寸的16×9，以及49英寸弯曲显示器的32 x 9。（示例屏幕如下图所示。）

随着分辨率和色彩深度的每一步，处理负载呈指数增长，帧速率（fps）从所需的60 fps滑落到可接受的30 fps和所需的60 fps。视频带宽需求已从18 MHz上升到1 GHz或更高，而且还看不到尽头。 这些数字真是太棒了：在4K屏幕上有8.3百万像素，具有10亿种颜色和533 MP / sec的数据馈送它。现代GPU每秒可以处理数十亿个三角形，而我们太夸张了，我们大步向前，期待它并提出了更多要求。即使拥有摩尔定律的力量，令人怀疑的是20年前，许多人是否能够预测我们今天在计算机图形学中的性能和复杂程度。 摩尔定律正在放缓，如下图所示。减速，不停止。因此，硬件性能的提升不会像过去50年那样频繁或如此多。

随着时间的推移，计算机图形设备GFLOPS 但是，软件开发将继续，程序员和美术师将从硬件中开发出更多功能。除了改善头发和烟雾的效果外，还将改善肤色和肌肉运动，以进一步减少注意力分散并增加难以置信的悬念。光线跟踪将添加柔和的阴影和反射，这在光学上是完美的，并且我们会感觉到内在的图像，而不仅仅是屏幕上的平面图像。