实时，光线追踪和Level Ex

Level Ex团队总部位于芝加哥，由视频游戏开发人员组成，他们以前曾为Activision，EA，Microsoft，LucasArts等游戏巨头工作。现在，这些专家将他们在游戏设计，工程和图形方面的全部技能用于为医疗专业人员制作有助于提高医师技能的游戏。 Level Ex以前所未有的方式加速了采用医疗保健曲线。

在SIGGRAPH 2019期间，Level Ex团队的两名成员演示了“进行各种光线…在移动中前进”，作为Real-Time Live的一部分！我们向首席执行官兼创始人Sam Glassenberg了解有关该演示以及团队的最新动态的更多信息。

SIGGRAPH：让我们从高层次开始。就实时技术而言，您在Level Ex的工作有何独特之处？

Sam Glassenberg（SG）：我们正在使用实时技术来捕捉视频游戏机制对医学实践的挑战。要做到这一点-捕获出血以及外科和临床挑战-您需要重现逼真的液体和软组织。我们不仅在可见光下，而且在超声，X射线和所有其他这些具有各种古怪物理性质并且以不同方式表现的成像方式下，都这样做。我们正在做的是重新实时创建它。

目前，我们有超过60万医疗专业人员在玩移动设备上玩我们的游戏。这不仅是在X射线下重新创建或模拟介入性心脏病的问题，还是我们在SIGGRAPH（介入性肺病学）上展示的另一个示例，而是使其在iPhone GPU上运行的问题。您知道，这些总是让电话掉线。 [笑]在过去的两年中，我们成功进入了Real-Time Live！并显示一些疯狂的很酷的东西，例如与软组织环境混合并相互作用的逼真的液体。另外，我们是通过电话进行现场演示的仅有的几个项目之一。

SIGGRAPH：请向我们介绍Cardio Ex演示背后的技术？

SG：在我们的演示中，我们演示了如何使用光线行进来捕获心脏病学和肺病中有趣且具有挑战性的案例的三个示例。第一个示例是射线行进X射线。介入心脏病学是您的专长，您可以在金属丝上浏览鲜活的，跳动着人类心脏的脉管系统。该过程完全在X射线下完成，因此您可以像在X射线板上投射的阴影一样可视化整个游戏。我们开发了各种技术来重现这些组织在X射线下的行为和外观，包括诸如将不透射线的染料注入患者的循环系统中这样的东西，以便您实际上可以看到要导航的动脉迷宫。 。

第二个例子是射线行进超声波。这些东西以声音的速度而不是光的速度运动。您实际上是在模拟声波，而不是X射线或光波。声波在某些方面与光的行为类似，例如它们会投射阴影。但是，它们在其他方面的行为却大不相同，例如，它们实际上将通过不同的介质来改变速度。这会创建各种有趣的伪像，这些伪像只有在查看由声波生成的图片时才能看到。

然后，最后一个示例是使用射线行进在肺中创建更逼真的粘液。为此，我们使用光线在有符号的距离场中行进来创建外观逼真的，平坦的，折射的粘性流体。

SIGGRAPH：光线行进与光线跟踪有何不同？

SG：两者之间有着密切的联系。实际上，光线跟踪硬件也可以加速光线行进。使用光线行进时，您基本上是在一系列不同的介质中逐步移动光线，而光线跟踪通常集中于这些光线与表面的相互作用方式（反射，折射，遮挡）。我们必须找出如何使算法在没有普通GPU的情况下工作。使用专用的光线跟踪硬件，您可以做疯狂的，惊人的事情。

SIGGRAPH：是什么促使Level Ex专注于医疗技术？

SG：我的职业生涯是在视频游戏行业度过的。我最初在LucasArts制作《星球大战》游戏，也曾在Microsoft的DirectX Graphics团队工作。但是，我来自一个医生家庭。我的祖父实际上是《美国医学会杂志》（JAMA）的高级编辑。所以，这就是我的原因。我有点像一家人的“异类”，他们从没吃过药。几年前，为了对我父亲有所帮助，我为他制作了一个手机游戏，训练他的居民如何进行光纤插管。我很快就将其投入到App Store中，以便他的同事可以下载。两年后，当我查看时，发现它已经吸引了10万观众。当时我想：“哦，显然有这种游戏的需求。如果我们聘请了来自行业内的顶级视频游戏开发人员，他们的工作内容包括从“光晕”到“真人快打”的各个领域，并他们面临为医生创造游戏的挑战，会发生什么？”

SIGGRAPH：光线跟踪硬件是您演示的主要方面。您如何看待未来的技术？

SG：我们对其能力感到非常兴奋。首先，我们很高兴能够在移动设备上运行这些更高级的算法。其次，我们也进行VR开发-我们实际上在SIGGRAPH 2018上演示了我们的一些VR内容-我们对在此应用光线追踪的可能性感到兴奋。最后，在我们的工具链中利用光线追踪进行光烘焙，并帮助艺术家制作更逼真的，外观更好的内容。

SIGGRAPH：为移动GPU设计有哪些困难或独特之处？

SG：总的来说，我们看到的是硬件首先出现在PC上，以支持PC游戏。并最终在数年后进入了移动设备。我们很高兴能尽快投入使用，但是当我们创建绑定到PC的VR体验时，我们也很高兴使用这些PC技术。

SIGGRAPH：技术（旧的或新的）对您的项目产生的最不可预测的影响是什么？

SG：简单地说：游戏应变性。当您使用技术来创建任何类型的模拟或任何现实的环境时，您都会发现有趣的游戏玩法来自于物理和图形。因此，当您的环境中液体可以与软组织混合并相互作用时，就会出现一系列您可能从未想过的有趣场景。现在，游戏设计师可以基于这些技术提出新颖而令人兴奋的设计。

SIGGRAPH：作为过去的与会者，您对SIGGRAPH会议最喜欢的记忆是什么？

SG：我去SIGGRAPH很久了。我最喜欢的记忆一直是Real-Time Live！与世界顶尖的图形团队站在一起，面对3000名视频游戏开发商，展示自己的作品，然后在观众投票中名列第二。我也有其他美好的回忆。在2004年，我实际上介绍了Real-Time Live的前身！称为“实时直播：演示或死亡”。那年，我认为观众中有1000多人，他们尝试使用激光指示器投票，所以每个人都试图指向演讲者的眼中。 （笑）我什么也没看就试图演示。 2018/2019年的演示文稿有了重大改进。

SIGGRAPH：您对未来的实时直播有什么建议吗？提交者或参与者？

SG：我的建议是玩得开心。压力可能很大：您正在现场演示，只有几分钟的时间。有时，您正在有效地演示仍在开发中的原型软件。或崩溃了；或断层了。 您必须进行大量的演练，这可能会导致压力累积并使其感到非常紧张，尤其是要知道您将在3,000名受尊敬的同事面前演示。但是，最重要的是享受并保持当下。玩得开心。继续吧。这是千载难逢的体验。

来源：Siggraph