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2020年发售的《对马岛之魂》可以说给行业带来不小的惊喜，也收到玩家的很大的喜爱；
开发商sucker punch，在对马岛之前的代表作是infamous系列（这个系列各种特技其实也挺赞的），是一个美国游戏公司；
公司规模巅峰时期是160人，25qa，ppt里看起来是6个渲染程序，这个规模放在国内已经是“小团队”；

销量超过500万份，并且tga上获得best art direction；
艺术方向本身是：stylized realism；所基于的技术本身就是非常的物理；
本文是含金量不错的一篇文章，覆盖了对马岛的很多的材质系统，主要包括：

各项异性的specular maps以及filtering（丝绸类材质）
各向异性的asperity scattering brdf（毛绒类材质）
皮肤shading
detail maps

各项异性的specular maps以及filtering

suckerpunch之前的anisotropic specular就是顺着tangent这种做的ggx，这个最大问题就是这个方向美术没法控制；

（天刀的各项异性，顺着tangent和binormal来做specular，美术也很苦恼没法做方向控制）
所以首先sucker punch做的第一个事情，就是引入anisotropic specular的方向，可以看下贴图的组成：

可以看出各项异形的组成包括：u和v方向的gloss，以及定义方向的direction贴图；
这里首先完成的就是第一部分：让各向异性的方向可控，而不只是tangent和binormal的方向；

然后是filter的问题：通过sggx的算法encoding到一个aniso贴图中去；

然后接下来很重要一点就是要在mipmap filtering的时候保证物理正确性；
这里一个案例可以看下[sig18]《使命召唤：二战》的材质光照技术
这里的filter normalmap和gloss时候，不能直接去linear filter，需要将两者结合来保证NDF(normal distribution function）的正确性；

那么在anisotropic specular这里也面临类似的问题，需要能够做到正确的filtering（也就是生成正确的mipmap），这里用到的数学工具就是sggx；
sggx方法详见the sggx microflake distribution

简单描述就是，sggx是symmetric ggx简写，本来是用作计算volume render领域的方法，论文核心在于对normal distribution function使用了一个机遇project area的估算方式，进而使用椭球的方式来表达复杂解析公式，最终达到了可以支持filter的特性，极大地加速了volumetric data的lod渲染；
也就是核心在于椭球的表达normal distribution function，进而可以filter的特性；
而且ggx的NDF(normal distribution function)是sggx的一个特例，所以是妥妥的对原有的各向异性做了扩展；

原来anisotropic的ggx的case，表达出来这样的；
最后filter的计算过程变成：
1，使用sggx matrix把normal和2x2 anisotropic ggx矩阵表达出来：

2，然后对sggx matrix做线性过滤得到sggx matrix s1
3，然后再把新的sub matrix从s1中反算出来

同时也有normal的计算；
4，把normal和各向异性的信息存到贴图里：

normal：bc5 normalmap
anisotropic map ：bc7

上面sggx的各种推导有点绕，我们抓住一点：就是一个对于anisotropic case下的NDF filter的方法就好了；

小结

这里的各向异性的部分，sucker punch做了：

支持到了u & v两个方向的各自的gloss定义，以及direction的美术自定义，美术控制力进一步上升
使用sggx matrix的方式来让filter更加物理正确，结果也比较好，
sggx的方式比能达到类似效果LEAN map的方式，使用的数据更少

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[sig20]对马岛之魂的渲染技术(1/3)

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各项异性的specular maps以及filtering

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