难得有聊rendering的文章就来凑个热闹，补充一下global illumination的部分 小弟不是业界人士所以资讯可能跟业界有点差距，还请各位大大指正 关於GI的基础可以听听John Carmack的talk，我觉得讲得满清楚 https://www.youtube.com/watch?v=MG4QuTe8aUw 在早期real-time GI只存在在场景的静态物件之中，最常用的方法就是lightmap， lightmap其实就是一张texture，把需要算很久的GI资讯先在offline算好存在texture 里面，再贴到场景中，前文提到的ambient occlusion也可以用lightmap实现， 把物件的occlusion rate先算好再存到texture里面贴上去就可以了 用texture存lighting的缺点就是没有方向的资讯，所以当环境光或光源位置一改变， 所有东西就白算了，一个改进这个缺点的方法叫做PRT(Precomputed Radiance Transfer) ，PRT的基本idea就是把lighting的方向资讯用某种方式压缩在vertex上面，最早被用来 压缩的方法叫做Spherical Harmonics，SH简单来说就是球面上的Fourier basis(傅立叶 基底)，可以有效的压缩低频的lighting资讯 之後在学术界里也有许多人尝试使用其他的basis function来做一样的事，像是Wavelet (小波)、Spherical Gaussian，甚至Neural Network类神经网路也有人试过 (可以看看这篇paper的video, 结果很惊人 http://www.renpr.info/project/ShadeBot.htm ) 不过就我所知业界比较常用的还是Spherical Harmonics 尽管PRT已经发展到camera可以动，材质可以变，光源可以变，他还是只能应用在静态的 场景上，而且他前处理所需要的时间也是变态长(一个小规模的场景可能就要花上几天)， 所以慢慢的大家就转换到前文提到的screen-space method上，screen-space method就是 想办法利用画面上已经render好，但是没有GI的其他pixel，去猜出想算GI的pixel的颜色 ，这类方法因为跟deferred shading相性极好(都需要算G-buffer)，所以好像在业界造成 一股风潮，但很明显的他的缺点就是camera没看到的资讯他也找不到，所以会有一些奇怪 的artifact，尤其是在camera移动的时候 除了上面提到的方法以外还有一种方法叫做voxel-based，顾名思义他会把场景简化成 一格一格的voxel，然後用这些voxel去逼近光的分布来计算GI 我认为这才是real-time GI的state of the art，voxel-based最早应该也是出现在 CryEngine上面，不过他的名字叫做LPV(Light Propagation Volume)，Unreal Engine也不落人後，在UE4加入了voxel-based GI(但好像又被拿掉了...) voxel最近在real-time rendering也是满热门的议题，主要是因为id software发展出了 一种新的资料结构叫做Sparse Voxel Octree(SVO)，可以有效的压缩voxel，最主要的 应用是拿来存非常大的terrain，但是他的一个附加的好处就是可以跟上面的voxel-based GI结合，最近学术界的研究也让他可以取代shadow volume算出非常精细的影子 http://www.cse.chalmers.se/~kampe/compactPrecomputedVoxelizedShadows.pdf 除了物体表面以外，雾之类的空气中的粒子也是个重要的topic， 这种现象我们叫做volumetric scattering/participating media，Assasin's Creed 4 在这方面好像下了很大的功夫，不过我不知道他们是用什麽方法XD 最後，最近real-time rendering界最热门的话题应该是所谓的phsyically-based rendering，意思是说我们不想要再用Phong shading这种ad-hoc的材质模型， 他不但不是基於物理原理，能量也不守恒，所以在不同的光照环境下可能会忽亮忽暗 遵循物理定理的模型在图学里面最有名的应该是所谓的microfacet model，是pixar 的Rob Cook和一位物质学家Kenneth Torrance合作发明的 边打边想大概就想到这些，其实也不知道是要给谁看的，只是看到有人在聊graphics 就很兴奋打了一堆，如果浪费到大家时间还请见谅喔 --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 210.69.170.90 ※ 文章网址: http://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/GameDesign/M.1402895360.A.DEB.html ※ 编辑: jimmycool (210.69.170.90), 06/16/2014 13:12:07