NVIDIA的黑科技3：VXGI体素全局光照
每一个行业都有自己的“圣杯”，例如能源方面的核聚变、医药方面的癌症特效药以及空间探索方面的超光速推进力。 任何领域中“圣杯”的定义都是难以实现和代价高昂的，或者完全是科幻产物。也许这就是我们之所以对此心驰神往的原因所在。
计算机图形领域的“圣杯”就是“实时全局光照”。全局光照是一种渲染游戏环境的方法，它通过模拟光线的行为，从而体现各个表面之间的光线反射效果。然而以光子级别进行自然仿真处理是一项代价高昂的事业，电影中仅仅是有选择地利用全局光照来渲染复杂的CG场景，就是因为这个原因。
这一情况即将有所改变。凭借次世代Unreal Engine 4（虚幻4）引擎，游戏将首次具备实时全局光照渲染效果。而这项技术是由NVIDIA图形工程师与EPIC开发者共同完成的，NVIDIA将其称为Voxel Global Illumination（VXGI，立体像素全局光照）。
● 什么是全局光照？它为什么对游戏逼真度来说如此重要？
首先来看一组对比截图：
传统直接光照效果
全局光照效果
区别很明显吧？通俗的讲，直接光照就是简单的模拟一个或多个光源的照射效果，在相应的位置投射出光和影；而全局光照就是考虑到了光线的直射与尽可能多的漫反射效果，最终呈现出来的光影效果更接近于现实世界。
全局光照指的是对场景周围光线反射的计算。全局光照负责制作出现实环境中的许多细微着色特效、气氛以及有光泽的金属反射效果。自1995年在虚幻1中采用实时直接光照以来，虚幻4引擎中的实时全局光照是在光照方面实现的最大突破！
● 在没有全局光照技术之前，游戏是如何实现更逼真光影效果的？
也许有人会说了，现有的游戏其实光影效果还是不错的，并不像上图1所示那么差。没错，上图的对比是比较直接的、没有附加特效的，其实游戏中还有其它的方法来提高画面真实度，最常见的就是Ambient Occlusion（AO，环境光遮蔽）技术。
目前最先进的水平环境光遮蔽技术 (Horizon Based Ambient Occlusion，HBAO)
但不管是什么级别的AO，都是对光照与阴影的一种模拟，可以说是预处理，开发者认为此处的阴影的颜色应该深一些、或者浅一些、或者柔和一些，所以才会加上去的，而不是通过复杂的光影算法来直接生成的。
● 喜欢浓妆艳抹还是清新素雅？
我们知道传统的图形渲染分为立体建模（顶点着色）和像素着色两个部分，其中像素都是2D平面状的，平铺在模型表面，而光影效果都是需要预先计算每个像素的光照或阴影，就是根据游戏的需要来改变像素颜色。
这种对每个像素反复进行涂抹修饰的做法，既不逼真、也很低效，因为像素显示的并不是真正的光影效果，而是我们认为应该显示的效果，而且越来越多的预处理特效对GPU的ROP（光栅单元）和显存造成了很大的负担。
● VXGI立体像素全局光照：2D平面像素变为3D立体像素
NVIDIA使用了一种非常巧妙的方法，从根本上改变了虚假的光影处理流程。
传统游戏中，所有间接光照（某一表面反射出来的光线）是预先计算的，存储于有光线贴图之称的纹理内。光线贴图让游戏场景能够具备类似全局光照的效果，但是因为它们是预先计算的，所以只在静态物体上有效。
VXGI完全抛弃了将光线贴图存储于2D纹理中的做法，而是将其存储于立体像素中。立体像素就是三维像素，它具有体积，类似于乐高积木。
立体像素采用树状结构分布，以便能够对其进行高效地定位。当渲染一个像素时，它能够有效地询问立体像素树: “哪一个立体像素对我来说是可见的？”根据这一信息，就能够决定接收的间接光线数量（全局光照）。
VXGI完全消除了预先计算的光照，以存储于树状结构的立体像素取而代之，这种树会根据每一帧而更新，所有像素均利用它来收集光照信息。
● VXGI立体像素全局光照：每颗立体像素都是“手电筒”
现在到了最关键的地方，立体像素看起来好像比马赛克更加稀疏，但是所有可见的立体像素都可以执行锥形聚焦光线追踪（给出起点、方向和角度），这样就能沿着小范围的锥形路径生成大致的光线漫反射效果。
每一个立体像素都可以进行多个锥形追踪，游戏中需要根据实际光源的大致方向及反射表面的情况，来设定锥形范围及追踪数量。
● 虚幻4引擎完美支持VXGI，Maxwell显卡运行效率更高
虚幻4引擎已经完整支持了VXGI技术，最新的虚幻4技术演示Demo已呈现除了非常惊人的光照效果，不久之后，将会有一大批使用虚幻4引擎的游戏大作问世，届时Maxwell架构的显卡将会有更佳的性能表现。
NVIDIA的黑科技3：VXGI体素全局光照相关推荐
- VXGI体素全局照明
查看全文 http://www.taodudu.cc/news/show-4292415.html 相关文章: 坯子库和suapp哪个好用_关于Sketchup插件安装使用,你应该知道的那些事 mat ...
- NVIDIA再推黑科技GauGAN，涂鸦秒变风景照，太强大了
今天,可图君要给大家介绍一个非常牛逼的黑科技.这可别让老板,甲方知道,不然你可能要丢掉饭碗了. 这是网上流传甚广的一个图,教你一步步来画一匹马. 首先,画两个圈:接着画4条腿.脸:然后画上毛发 最后再 ...
- 盘点2017 CES展会所有亮眼黑科技 (上)
文章转自"ittbank"微信公众号,由于2017 CES(国际消费电子展)内容太多,所以文章分上下两期连载,此篇为上篇,主要展示智能汽车/智能驾驶/车联网,个人电脑,家庭电视,智 ...
- 阿里云首席科学家闵万里：我们为什么敢挑战一百年的制度，因为黑科技能为挽救生命抢来50%的可能性
如果急救车不被困在红灯下绝望等待,里面垂危的生命,或者还有希望.也许AI可以做到,让绿灯提前为他敞开生命之路. 编辑 | 鸽子 在这世界上,最令人绝望的等待就是在急救车上,无情的红色信号灯将它一路拦截 ...
- 谷歌最新黑科技：裸眼3D视频通话，宛如真人面对面！Jeff Dean：魔镜啊魔镜
梦晨 明敏 发自 凹非寺 量子位 报道 | 公众号 QbitAI 受疫情影响停办一年的谷歌I/O大会回来了,这一次是全程线上举办. 在会上,谷歌公布了一个秘密开发5年多的黑科技: 这个名为Starli ...
- 微软自拍：让黑科技拯救不会拍照的你
微软自拍:让黑科技拯救不会拍照的你 微软亚洲研究院 2015年12月28日 你知道吗,不久前淘宝发布的消费数据报告显示,自拍杆的购买主力军居然是50-59岁的人群!无论你是否买过自拍杆,毫无疑问, ...
- 混合编程黑科技：跨语言编程问题迎刃而解的3个要点
首先,混合编程是什么鬼? 这个世界上编程语言真不少,光常用就有:C.C++.Java.C#.Objective-C.Javascript.Python.Lua.Swift等等等,遑论一些专业性比较强的 ...
- 非word格式文件700015怎么办_vim黑科技--在word/浏览器/excel等环境中使用vim
Vim作为一款古老的文本编辑器,广受欢迎,且长盛不衰.各种为非vim环境开发的vim插件多不胜数,可见大家对vim的狂热. 但是世间程序千千万,却不不是每一款程序都有程序员专门为之开发插件.譬如程序员 ...
- 黑科技抢先尝(续2) - Windows terminal中Powershell Tab的美化全攻略
温馨提示: 原文中含有一些外部链接,点击全文左下角的"阅读原文"体验会更佳喔~ 接着之前的文章 黑科技抢先尝(续) - Windows terminal中WSL Linux 终端 ...
最新文章
- CVPR 2018 DEDT:《Efficient Diverse Ensemble for Discriminative Co-Tracking》论文笔记
- Kali Linux渗透基础知识整理（三）：漏洞利用
- post multipart/form-data 类型表单如何获取File外其他参数
- java flux api,SpringBoot学习系列-WebFlux REST API 全局异常处理
- CSS3属性之text-indent文本缩进使用详解
- 《Web前端开发最佳实践》学习笔记
- python向lt新增5个元素_Python学习第十一课-MOOC嵩天
- 任务管理器使用不了-灰色
- linux 虚拟机设置静态ip
- 个人业务网站php源码,最新个人发卡网源码,PHP运营级个人自动发卡平台完整源码...
- oracle系统FA调整折旧年限,Oracle财务管理系统培训手册.doc
- Singularity 代码阅读笔记[结构: Struct_Microsoft_Singularity_BootInfo]
- Android 仿照美团城市选择,微信小程序仿美团城市选择
- python名片打印程序_Python的格式化输出--制作名片
- 高数 | 【微分方程】已知常系数微分方程特解，反求原方程
- python写代码没思路_如何训练自己的编程思路
- 黑中介北京链家，收了中介费，不给你服务
- Direct3D 12——纹理——三角形插值：重心坐标
- ha-sync-mode_如何启用，优化和调整NVIDIA G-Sync
- 久等了的QIIME 2 2020.2 更新来了