為了能夠在交互式幀率情況下實現(xiàn)圖像渲染，所使用的引擎必須近似真實世界的一些現(xiàn)象---例如陰影----而不是簡單的模擬。隨著實施渲染技術(shù)不斷向前發(fā)展，實現(xiàn)這些功能的成本也在不斷降低。盡管從傳統(tǒng)的角度來看像是一個復(fù)雜的離線處理過程，但是受益于可見的周圍物體，光線追蹤正成為一個越來越可行的選擇。

談到我們的PowerVR 光線追蹤硬件平臺，基于分布的延遲渲染光柵化功能與負(fù)責(zé)光線追蹤的模塊單元練習(xí)緊密，這就給我們提供了一種選擇，作為光柵化渲染的一種補(bǔ)充，而不是直接取代。在這篇文章中，我將向大家介紹如何向OpenGL ES延遲光照系統(tǒng)添加光線追蹤功能。

延遲光照+光線追蹤

G-buffer混合渲染是我們在大部分光線追蹤實例中所采用的技術(shù)，因為事實證明它可以充分利用我們的PowerVR 光線追蹤硬件平臺。GPU的光柵軌跡用于在屏幕上渲染對象數(shù)據(jù)。這些信息用于初始化第二次的光線，然后傳輸給硬件平臺來實現(xiàn)。通過每個像素使用更少的光線，應(yīng)用程序就可以合理安排光線預(yù)算，以便在后期管道最需要的時候。

當(dāng)然這種方法還有一個更大個好處——它還可以多加利用已經(jīng)生成G-buffers的延遲光照系統(tǒng)！

下面是向一個基于OpenGL ES的延遲光照系統(tǒng)添加光線追蹤功能的五大步驟：

第一步：更新場景層次結(jié)構(gòu)（光線追蹤）

與光柵化渲染不同的是，在光線追蹤API中不提供繪制函數(shù)調(diào)用。因此每一幀的圖像渲染是將光線發(fā)射到場景層次加速結(jié)構(gòu)中，其中包含了世界空間內(nèi)所有對象物體數(shù)據(jù)信息。如果層次結(jié)構(gòu)內(nèi)的對象數(shù)據(jù)不需要改變，那么每一幀的渲染我們可以重復(fù)使用場景層次，但是當(dāng)有些組件需要修改時，那么在光線追蹤渲染前相應(yīng)的場景層次必須要重新搭建。

除此之外一下條目描述了如何進(jìn)行任務(wù)分工：

當(dāng)構(gòu)建組搭建完成后，輸入組件就會經(jīng)過頂點著色程序處理，從而轉(zhuǎn)換為世界空間。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)會傳遞給固定功能的場景結(jié)構(gòu)生成器單元來生成場景結(jié)構(gòu)。值得注意的是構(gòu)件組會建立無效的場景內(nèi)容，因此每次建立都需要傳入滿足要求的構(gòu)件列表。

盡可能重用的是在每次啟動時那些不需要改變的構(gòu)建組可以被創(chuàng)建，例如建筑物和地形。額外的構(gòu)建組則是需要在每幀修改后生成。為了避免流水線阻塞，動態(tài)構(gòu)建組可以采用多個緩沖這樣光線可以覆蓋整個層次結(jié)構(gòu)，同時另一個應(yīng)用程序則開始搭建另一個構(gòu)建組。搭建完成后，在光線調(diào)整之前所有構(gòu)建組可以被合并。

一個典型的包含動態(tài)對象的應(yīng)用程序，下面幾步必須要執(zhí)行：
1. 更新動態(tài)構(gòu)件
必要的時候修改屬性和緩存設(shè)置
2. 搭建動態(tài)構(gòu)建組
選擇動態(tài)“緩沖區(qū)”，完成構(gòu)件序列的搭建
3. 合并構(gòu)件組
光線調(diào)整之前需要合并最新的動態(tài)和靜態(tài)構(gòu)建組
顯示的同步操作。在合并的API調(diào)用和光線追蹤渲染結(jié)束期間構(gòu)建組是不能被修改的。

搭建工作完成后，應(yīng)用程序就需要執(zhí)行下一個任務(wù)。

第二步：搭建G-buffer（光柵化）

在這一步中，GPU的光柵化流水線用于渲染屏幕空間對象數(shù)據(jù)生成G-buffer。信息的存儲依賴輸入，這些事光照和光線追蹤通路所要求的，通常包括世界空間坐標(biāo)系內(nèi)的位置、法線、材料ID和反照率。

與光線追蹤不同，光柵化流水線需要對象的每一幀先被轉(zhuǎn)換到攝像機(jī)視角空間中。一個應(yīng)用程序必須提交所有對象的調(diào)用包括視覺約束體，從而完成G-buffer的渲染。