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首页 › 渲染 › PBR › 实时全局光照(2)GI

实时全局光照(2)GI

糯米
2年前PBR阅读 823

  本篇作为PBR专栏笔记的最后一篇(✿✿ヽ(°▽°)ノ✿撒花),着重简单阐述下当前实时渲染中各类GI技术效果,对于各类GI(如SSR SSGI SSAO等)的具体实现细节,会专门在未来的GI专栏中阐述。以下内容也有省略不展开描述的。

GI相关

VXGI(Voxel Global IIIumination)

第一个Pass从光源出发找到每个voxel中所有的radiance,记录下对应的层级和光源

实时全局光照(2)GI-tajourney

第二个Pass从相机出发,判断每个cone内相交的voxel,找到对应的层级和对应的次级光源(radiance)

实时全局光照(2)GI-tajourney

SSGI

DDGI

Ambient Occlusion相关

SSAO(Screen Space Ambient Occlusion)

实时全局光照(2)GI-tajourney

SSAO核心思想就是在采样点周围增加数个采样点来判断AO强度。

实时全局光照(2)GI-tajourney

SSDO (Screen Space Directional Occlusion)

实时全局光照(2)GI-tajourney
实时全局光照(2)GI-tajourney
实时全局光照(2)GI-tajourney

HDAO(High Definition Ambient Occlusion)

HBAO(Horizon Based Ambient Occlusion)

各类其他的SS效果

SSR (Screen Space Reflection)

实时全局光照(2)GI-tajourney

其他

LVP(Light Propagation Volumes)

实时全局光照(2)GI-tajourney

核心思路:Radiance沿直线传播且传播过程中不会发生改变。

实时全局光照(2)GI-tajourney

主要步骤:

1.生成场景中一系列的radiance point(需要知道哪些表面会被直接光源照亮);

2.将第一步的点注入到场景中划分的3D网格中,计算每一个格子内部所有的虚拟光源,可以用SH压缩;

3.传播radiance。需要计算六个面,传播给相邻六个格子;

实时全局光照(2)GI-tajourney

4.渲染。

实时全局光照(2)GI-tajourney

存在漏光问题。

基于RayTracing的GI

基于PathTracing的GI

专栏总结&展望(2023/8/2)

自从开启了PBR专栏以来,中间经历了整整半年,感慨还是很多的。个人认为总结笔记不应该是生硬的搬运,而是边写边加深自己的理解,所以我当初设想是把专栏分为两块内容,一块是笔记,另一块是专题实现。 目前已经完成了全部笔记的整理,当然这些笔记有些我回头去看时发现有些地方不够细节,未来还会逐步完善。现在回头来看,边写代码(也包括使用各类DCC)边记录笔记的方式给自己带来了很多好处,自己当初对于PBR的一些理解确实存在一些误解,自己对于PBR的理解算是经历了以下的心理历程:1.整理专栏之前:不是很清楚是什么东西但是有点清楚是什么东西,总之觉得很简单,就算实际很复杂拿来也能用;2.整理专栏中:原来XX这一块是这么演变过来的,原来XX还有这样的细节,感觉XX好复杂,光是整理相关笔记和代码/工具实现就要很久,完了学不完了;3.笔记整理完后:PBR相关的原理确实存在复杂的部分,但是用来使用的相关代码却很简洁,只要理清各部分之间的关系,就不会出错。有些还没有写的内容,先不要妄下定论。

当谈论到PBR的时候,大家往往想到的是PBR的材质,想到材质光照的四部分组成,很多面试官在问PBR的时候也是在问PBR的材质,本专栏大部分实现目前也是专注于材质这一部分。实际上GI、环境光照这部分基于物理的光照效果也应当归类于PBR的范畴,只不过这部分因为内容太多(就像本篇只能讲个大概一样),所以往往被单独整理出来。

后续自己还会进行PBR材质的代码篇的整理,目前已完成的部分有:

1.Standard Lit、Simple Lit ;2.SkinLit ( 包括SSS在内多种效果) ;3.Clear Coat

待做的有:

1.布料材质;2.头发材质;3.毛发(地毯/毛衣等)材质; 4.眼睛材质;5.其他特殊材质

对于GI篇,未来个人打算整理成一个专栏。但是因为最近工作上对于阴影的研究较多,加上个人对NPR渲染感兴趣,所以未来对于其他专栏的开设顺序可能是 阴影专栏 - NPR专栏 - GI专栏。

完结撒花!

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