渲染中的光和材质的数学魔法
MainLight:Dominant Light
间接光(Ambient).GI环境光近视:
AmibentLight:Low-frequency of irradiance sphere distribution
EnvironmnetMap:High-frequency of irradiance sphere distribution. IBL。镜子、金属材质 的高频间接光。
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Blinn-Phong Materials 经验派[简单近视]
(Ambient)+Diffuse+Specular = Blinn-Phong Reflection
L = kaIa + kd*cos@
缺点:【能量保守,出射小于入射能量(其余吸收)】【塑料感,没有其它材质细节】
VisilityLight:Shadow
ShadowMap算法,聪明。摄像机空间转到光源空间和阴影图距离对比。
阴影图分辨率限制,导致阴影自遮挡,因此用一个Offset做微调。
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First Wave of AAA Quality。
Pre-computed Global Illumination:全局光照(直接光照+间接光找)预计算,空间换时间。
indirect illumination:
1. 如果是固定amibent,那么都提亮了,不那么真实。
2. IBL,积分采样,
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PBR MR金属粗糙度模型
diffuse.rgb根据金属[albedo.rgb, 0]
specular.rgb根据金属[绝缘体.rgb, albedo.rgb]
gloss = 1 - roughness;
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Cascade Shadow: 层级插值。四次裁剪。
Shadow做到3MS,更者2ms以下。
软阴影:
PCF,滤波。
PCSS:Percentage Closer Soft Shadow根据和光源远和近。
VSSM: Variance Soft Shadow Map。
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AAA渲染总结:
光:Lightmap+Lightprobe
材质:PBR(SG,MR)+IBL(环境光、GI)
Shadow: Cascasde shadow + VSSM
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Real-Time Ray-Tracing on GPU 实时光追
Real-Time Global Illuminiation 实时全局光照
Screen-space GI
SDF Based GI
Voxel-Based GI(SVOGI/VXGI)
RSM/RTX GI
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Amibent Occlusion
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Fog
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主流抗锯齿算法:
FXAA、TAA
MSAA(老旧,性能差)
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后处理:美颜相机,滤镜。
Bloom霓虹灯强光源(光晕、发散)、Tone Mapping(曝光)色调映射、 Color Grading调色.
Bloom:
1. 取出高亮(r*0.2+g*0.6+b*0.1求亮度)部分的颜色,小于阈值(变量)的为黑色。
2. 高斯Blur,5*5太费。因此降采样到最低阶,再进行Blur再与上一阶加权,循环回去。
最终效果:
Tone Mapping:拍照,窗子和屋内,要么就是窗子亮部过亮,要么就是屋内暗部过暗。
把大范围的HDR光照数据用一条曝光曲线调整到LDR。
Tone Mapping Curve
ACES曲线(亮度足够量,色彩饱满,明亮有致,用的越来越多)
Color Grading: 美颜相机。色调调整。滤镜。简单出效果。表达情绪和环境。性价比最高,效果质的飞越。
LookUpTable,不用非得256*256*256,因为是颜色连续的,因此可以用16*16*16或者32*32*32。
例如颜色[0~256]的12,就是32里面的每个对应8个,那就是0和1的插值出来的中间颜色。
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