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[Games104筆記] 游戲中的渲染管線,后處理

2年前作者：泥煙分類：Toy博客閱讀(26)違法舉報(bào)

這篇具有很好參考價(jià)值的文章主要介紹了[Games104筆記] 游戲中的渲染管線,后處理。希望對大家有所幫助。如果存在錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，請大家不吝賜教，您也可以點(diǎn)擊"舉報(bào)違法"按鈕提交疑問。

環(huán)境光遮蔽算法及效果

★>>>Ambient Occlusion: An Extensive Guide on Its Algorithms and Use in VR — ARVI VR (arvilab.com)

翻譯:

什么是環(huán)境光遮蔽？都有哪些算法？又為何對AR/VR非常重要？

>>>The Dark Side Of Ray-Traced Ambient Occlusion (RTAO) | TheGamedev.Guru

AO 環(huán)境遮擋

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Precomputed AO

預(yù)計(jì)算環(huán)境遮擋

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SSAO

Screen Space Ambient Occlusion
屏幕空間環(huán)境遮擋

??立體空間采樣的思想可取,用的人并不多

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>>>ssao - 搜狗百科 (sogou.com)

SSAO通過采樣象素周圍的信息，利用“逐象素場景深度計(jì)算”技術(shù)計(jì)算得出的深度值直接參與運(yùn)算。

效果確實(shí)錯(cuò)誤還比較大，應(yīng)該先進(jìn)行簡單的空間劃分（或類似處理）然后計(jì)算。

不過這種方法只是近似地模擬，效果并不正確，但確實(shí)能增強(qiáng)場景的層次感，讓畫面更細(xì)膩，讓場景細(xì)節(jié)更加明顯。

不同于顯卡驅(qū)動(dòng)中普通的AO選項(xiàng)，burnout的SSAO是全動(dòng)態(tài)的，無需預(yù)處理，無loading時(shí)間，無需消耗內(nèi)存，不使用CPU，全由GPU處理，對GPU有較大的消耗

SSAO默認(rèn)是關(guān)閉的，可以在游戲視頻選項(xiàng)中打開。

SSAO比起185.20驅(qū)動(dòng)中AO的優(yōu)點(diǎn)：

  • 與場景復(fù)雜性無關(guān)
  • 無數(shù)據(jù)預(yù)處理，無loading時(shí)間，無系統(tǒng)內(nèi)存分配
  • 動(dòng)態(tài)渲染
  • 每個(gè)像素工作方式始終一致
  • 無CPU占用，完全通過GPU執(zhí)行
  • 與流行顯卡的管線整合相當(dāng)容易

缺點(diǎn)也是有的：

  • 由于采樣全部在可見點(diǎn)上進(jìn)行的，對于不可見點(diǎn)的遮擋影響會有錯(cuò)誤的估算。
  • 顆粒感比較重，需要與動(dòng)態(tài)模糊緊密配合才能取得較好效果。
SSAO+

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HBAO-基于地平線的環(huán)境遮擋

Horizon-based Ambient Occlusion.

原理:

HBAO使用一種基于物理的算法，用深度緩沖器采樣來逼近一個(gè)積分。有一個(gè)特定的表面，其中的角度被測量，檢查多少光線會被遮擋，不僅要考慮深度，還要考慮表面的法線與世界（地平線）的關(guān)系方向。

HBAO在運(yùn)作模式上與SSAO有什么區(qū)別呢？首先HBAO規(guī)定了一個(gè)半徑為R的空間范圍，對于范圍外的空間不做渲染；此外對于一些低精度模型，遮蔽會導(dǎo)致錯(cuò)誤的產(chǎn)生。

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>>>HBAO(屏幕空間的環(huán)境光遮蔽) - 知乎 (zhihu.com)

GTAO

GTAO - Ground Truth-based Ambient Occlusion 基于地面真實(shí)的環(huán)境遮擋

GTAO引入了丟失的余弦因子，消除了衰減函數(shù)，并增加了多重反射的快速逼近。

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>>>Unreal 【UE4】 GTAO - 游戲編程 ??? (233tw.com)

RTAO

Ray-Tracing Ambient Occlusion 光線追蹤環(huán)境遮擋

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Fog

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視錐

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反走樣

anti-aliasing

由高頻信號和有限的渲染分辨率的不充分采樣引起的一系列渲染假象

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古老的方法: SSAA 超采樣,多采樣

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較主流,實(shí)用且快:FXAA
  • 通過亮度找到邊緣像素
  • 計(jì)算每個(gè)邊緣像素的偏移量
  • 通過偏移量重新采樣邊緣像素，使其與鄰居混合

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橫豎卷積一下, 比較上下＆左右哪個(gè)差異大一點(diǎn)

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找到邊的兩個(gè)端點(diǎn)

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原理是相似三角形,

比較左右端的長度, 來決定自己影響多一點(diǎn)還是受別人影響多一點(diǎn)

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每個(gè)點(diǎn)找自己的edge, 效果很棒

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較主流,TAA

不需要在空間上做過多的采樣, 而是在時(shí)間軸上找數(shù)據(jù)

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根據(jù)xyz方向進(jìn)行rgb編碼??計(jì)算當(dāng)前幀的和過去幀的權(quán)重(運(yùn)動(dòng)的物體話依賴當(dāng)前幀多一些,比較靜止的依賴過去幀多一些)

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TAA做的不好會有殘影

※后處理

應(yīng)用于最終圖像的任何算法。它可以出于色彩校正、對比等原因或現(xiàn)實(shí)原因(色調(diào)映射、視場深度等)

步驟:

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Boom

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取出高光(超過設(shè)定的閾值)

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高斯卷積, 不夠大

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Tone Mapping,調(diào)亮度

解決暗處過暗|亮處過亮 以及色偏

映射為0~1之間的值

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多項(xiàng)式擬合派系

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“降維打擊派系” ——ACES

美國電影藝術(shù)與科學(xué)學(xué)會之作

適應(yīng)于各種顯示設(shè)備

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>>>Tone mapping進(jìn)化論 - 知乎 (zhihu.com)

Color Grading,調(diào)顏色,簡單實(shí)用,性價(jià)比高

原始顏色與變化后的映射

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對于美工很友好

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性價(jià)比高

[Games104筆記] 游戲中的渲染管線,后處理文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-430559.html

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