Arm 神經(jīng)技術(shù)與虛幻引擎 MegaLights 首登移動端，手游畫質(zhì)跨入電影時(shí)代

作者 | 李冬梅

長期以來，移動游戲圖形技術(shù)的發(fā)展始終受制于一個核心矛盾：開發(fā)者希望獲得接近 PC 和主機(jī)平臺的畫面表現(xiàn)，但手機(jī)的功耗、散熱和電池容量決定了其無法簡單復(fù)制桌面端的渲染方案。

近日，Arm 與游戲開發(fā)商 Sumo Digital 聯(lián)合公布了一款名為《光影新生》（Neural Dawn）的技術(shù)演示型手游項(xiàng)目。

與其說這是一款游戲，不如說它更像是一場針對下一代移動圖形技術(shù)的實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證：在有限功耗預(yù)算下，如何通過 AI 與圖形渲染的結(jié)合，讓移動設(shè)備運(yùn)行此前主要出現(xiàn)在高端 PC 和主機(jī)上的實(shí)時(shí)光照技術(shù)。

該項(xiàng)目最大的意義在于它首次將 Arm 正在推進(jìn)的“神經(jīng)圖形”技術(shù)完整嵌入真實(shí)游戲開發(fā)流程，并展示了未來移動 GPU 的一個重要發(fā)展方向——從單純提升圖形算力，轉(zhuǎn)向圖形計(jì)算與神經(jīng)計(jì)算協(xié)同工作。

從“更快的 GPU”到“AI 參與渲染”

過去幾十年，圖形技術(shù)的發(fā)展邏輯相對簡單：增加晶體管數(shù)量，提高 GPU 性能，再通過更高的計(jì)算能力實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的畫面效果。

但移動設(shè)備并不具備無限擴(kuò)展功耗的空間。

隨著實(shí)時(shí)光線追蹤、高動態(tài)光照、大規(guī)模場景渲染等技術(shù)逐步進(jìn)入游戲行業(yè)，傳統(tǒng)路徑開始遇到瓶頸。

Arm 此次展示的核心思路是利用 AI 模型參與圖形渲染流程，讓部分原本需要大量 GPU 運(yùn)算完成的工作交由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理，從而降低總體計(jì)算成本。

《光影新生》采用了兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：

• Neural Super Sampling and Denoising（NSSD，神經(jīng)超級采樣與降噪）

• Neural Frame Rate Upscaling（NFRU，神經(jīng)幀率提升）

其思路與 PC 領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用的 AI 超分辨率技術(shù)類似。

游戲首先以較低成本完成基礎(chǔ)渲染，然后利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)圖像細(xì)節(jié)、提升畫面質(zhì)量，并生成更平滑的動態(tài)效果。

對于移動平臺而言，這意味著：GPU 實(shí)際渲染負(fù)載下降、功耗和發(fā)熱壓力降低，節(jié)省出來的預(yù)算可用于更復(fù)雜的光照與場景效果。

換句話說，AI 在這里并非游戲玩法的一部分，而是成為渲染管線中的組成模塊。

神經(jīng)技術(shù)與虛幻引擎 MegaLights 首登移動端

相比神經(jīng)渲染本身，《光影新生》更受行業(yè)關(guān)注的一點(diǎn)是其采用了虛幻引擎（Unreal Engine）最新推出的 MegaLights 技術(shù)。

MegaLights 是 Unreal Engine 5.5 引入的新型動態(tài)光照系統(tǒng)。

傳統(tǒng)游戲開發(fā)中，大量光源同時(shí)存在會迅速推高渲染成本，因此開發(fā)者通常需要限制動態(tài)光源數(shù)量、使用預(yù)計(jì)算光照并對場景進(jìn)行大量烘焙處理。

MegaLights 的目標(biāo)則是允許場景中存在更多實(shí)時(shí)動態(tài)光源，并結(jié)合光線追蹤陰影進(jìn)行計(jì)算。對于游戲開發(fā)者而言，這意味著燈光不再只是裝飾環(huán)境的背景元素，而可以直接參與敘事、關(guān)卡設(shè)計(jì)和玩家引導(dǎo)。

在《光影新生》中，光線本身被設(shè)計(jì)成核心玩法元素：玩家在洞穴網(wǎng)絡(luò)中探索時(shí)，光源既承擔(dān)氛圍塑造功能，也承擔(dān)導(dǎo)航和交互提示功能。

但問題在于，即便在部分主機(jī)游戲中，MegaLights 的應(yīng)用仍然有限，因?yàn)槠鋵λ懔σ髽O高。

而《光影新生》的技術(shù)價(jià)值恰恰在于驗(yàn)證：移動設(shè)備是否能夠借助神經(jīng)渲染技術(shù)承擔(dān)這種級別的實(shí)時(shí)光照計(jì)算。

Arm 為什么開始在 GPU 中加入神經(jīng)加速能力

從產(chǎn)業(yè)趨勢看，這并不是一次單純的游戲技術(shù)展示。更重要的信息來自 Arm 對未來 GPU 架構(gòu)的規(guī)劃。

按照 Arm 公布的信息，其下一代 Arm Mali GPU 將首次集成專用神經(jīng)加速器（Neural Accelerator），并納入今年晚些時(shí)候推出的移動端 Arm CSS（Compute Subsystem）平臺。

這意味著未來的 Mali GPU 不再只是圖形處理器。其設(shè)計(jì)思路開始接近 PC 領(lǐng)域近年來興起的 AI+GPU 融合架構(gòu)：

• GPU 負(fù)責(zé)傳統(tǒng)圖形計(jì)算；

• 神經(jīng)加速器負(fù)責(zé) AI 推理；

• 兩者共同完成圖像生成與優(yōu)化。

從技術(shù)演進(jìn)角度看，這也是行業(yè)的共同方向。無論是 PC 顯卡中的 AI 超采樣技術(shù)，還是手機(jī) SoC 中不斷增強(qiáng)的 NPU，本質(zhì)上都在利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)替代部分傳統(tǒng)渲染工作。

Arm 此次展示的重點(diǎn)在于：這種模式開始從實(shí)驗(yàn)室研究進(jìn)入真實(shí)游戲項(xiàng)目驗(yàn)證階段。

對于游戲行業(yè)來說，新技術(shù)能否落地，往往不取決于技術(shù)本身，而取決于開發(fā)成本。

如果一項(xiàng)技術(shù)需要重寫渲染管線、重新培訓(xùn)團(tuán)隊(duì)，那么即使效果再好也難以普及。因此 Arm 此次特別強(qiáng)調(diào)：開發(fā)者可以通過 Unreal Engine 插件直接接入相關(guān)能力，而不必構(gòu)建新的圖形架構(gòu)。

根據(jù)官方披露的信息，《光影新生》由 Sumo Digital 一個約 17 人的團(tuán)隊(duì)開發(fā)，項(xiàng)目周期約 18 個月。

更重要的是，其采用的工作流與未來開發(fā)者接入 Arm 神經(jīng)圖形開發(fā)套件時(shí)的流程基本一致。

對于開發(fā)者而言，這意味著無需自建 AI 渲染框架也無需大量底層優(yōu)化工作，就可以在現(xiàn)有 Unreal Engine 項(xiàng)目中逐步引入相關(guān)能力。這也是 Arm 后續(xù)發(fā)布《Arm 神經(jīng)技術(shù)實(shí)踐指南》以及神經(jīng)圖形開發(fā)套件的重要背景。

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