所以从画质而言，目前游戏所采用光栅化，是无法和光线追踪相比的，如果就游戏的渲染技术要达到光线追踪的效果，那么设计人员都要按照真实物理规则去计算场景的反射和折射效果，这种工作量几乎是不可能完成的，对开发者而言实在不科学。那么用光线追踪来实现各种游戏反射效果会如何呢？光线追踪技术可以用算法控制整个3D场景中的所有反射效果。在光线追踪计算中，所有的反射效果都能被计算在内，就连漫反射和多次反射都不会漏掉。这样在画质上，光线追踪就能轻易秒杀目前游戏所使用的渲染技术。

采用光线追踪，台球的反射完全符合真实物理规则

光线追踪的死穴：超高的性能需求

那么新的疑问又出现了，既然光线追踪这么牛X，为什么游戏中不采用呢？这个答案很简单，因为光线追踪的性能要求实在太变态了！

 

事实上别说光线追踪，就是我们游戏中的各种贴图效果，要达到比较真实的水准，都需要大量复杂的运算，需要消耗显卡很多资源，这也是为什么游戏效果越出色，越逼真，对显卡要求越高的原因。

 

而要实现光线追踪，需要更为惊人的计算量。根据Intel的说法，要用光线追踪渲染出达到现代游戏的画面质量，同时跑出可流畅运行的帧数，每秒需要计算大概10亿束光线。这个数字包括每帧每像素需要大概30束不同的光线，分别用来计算着色、光照跟其它各种特效，按照这个公式，在1024×768这样的入门级分辨率下，一共有786432个像素，乘以每像素30束光线以及每秒60帧，我们就需要每秒能运算141.5亿束光线的硬件，而Intel两个并行的四核处理器每秒也不过只能处理大约800万束的光线。

目前售价在2000美元以上的光线追踪卡

此外，现代的游戏处理贴图时，很多时候是把预设的数据寄存在显存中，在需要的时候在拿出来即可。但光线追踪不同，由于基本和真实物理规则相同，所以计算光线时，每条光线基本没有关联性，无法在实时渲染时预设，这就需要直接读取内存或者显存，这么大的计算量对内存/显存的位宽和延迟都提出了巨大的要求。即使到了2015年，显卡的显存延迟应付光线追踪依然不够用。

 

在我们看到的大多数光线追踪演示中，无论是Intel早期用Larrabee跑Quake3，还是NVIDIA自己用顶级显卡做的演示DEMO，场景都非常小，而且帧速都不高。如果应用在大型游戏中，现在的顶级PC恐怕要跑到5fps都很吃力。

 

观点

游戏实现光线追踪还需漫长等待

现在回到我们文章初始的疑问，光线追踪无法普及完全是因为性能要求过高的原因。一方面它的确拥有最为真实且令人震撼的画质表现，但另一方面它的计算量又的确让家用硬件难以负荷。实际上，前几年还有公司专门研发光线追踪卡，但是这么几年下来，性能虽然比处理器和GPU都强，但在性能和成本上还是难应用于民用市场。Intel之前曾希望用Larrabee来实现光线追踪，结果这货难产……至于民用显卡市场，新一代的堆叠式显存或许可以解决性能和延迟的问题，但GPU核心依然很难达到光线追踪的性能需求（其实差得还很远很远）。至少在目前，我们还看不到主流游戏布局光线追踪技术的可能，我们能做的也只有等待——而且，这一等待将会是很漫长的！