2022_其它的杂记

franciscochonge

(Github正常排版: 其它的杂记)
<hr/>这篇不是UWA 而是关于其他的杂记.
<hr/>1. 漏光LightLeak

球谐的压缩相关文章, MDB(Moving Basis Decomposition)压缩球谐相关文章.
1.1 COD: Infinite Warfare

相关文章, PPT地址
2017年的COD: Infinite Warfare中, Probe使用的是Delaunay四面体网格来做插值
对每个Probe所在四面体的一个顶点对面三角面, 细分成15个小三角 记录深度. 每个值为一个Byte(8bit). 所以每个Probe所在四面体的对面三角面一共要存储16Byte, 四个面就是64Byte. 如果再乘以四面体数量数据量非常庞大.
通常四面体的数量都是Probe数量的几倍, 就当四面体的数量等于Probe的数据, 如果在16km大地形上, 解决LightLeak问题也将消耗至少3.26GB.




1.2 DDGI

相关文章, 相关文章
2019年的DDGI 快速三步走:

• 均匀分布probe, 每个probe发射N条光线, 采集当前的Radiance
  
• 对第一步的数据进行预处理, 针对每个probe发射的N条光线, 进行光照积分处理
  
• 在屏幕空间中, 使用步骤2的贴图结果, 产生屏幕空间的光照GI图
  
• 得到屏幕空间的GI光照后, 直接与之前的场景光照结果进行迭加(在UE的defer流程中是覆盖DeferredSceneColor这张RT)
  

漏光:

• 预处理每个probe对应一个2D的八面体深度贴图
  
• 实时的时候根据切比雪夫不等式计算点前点看到probe的概率
  
• 同时点的法线平面与probe的关系来决定probe的混合权重
  
• 也可以在手动加权重
  

DDGI是一种可以完全自动化并且对于各种形状的房子都可以用的. (其实还是要手动避免Probe和墙面太近, 甚至在墙里面, 建议推出去一些, 比如彩虹老师说的用借用SDF自动化).
不过深度图预烘焙需要的数据量也非常的大, 比如说一张图尺寸为16*16.
1.3 对马岛之魂

相关PPT
2021年的对马岛之魂采用的是Delaunay网格来进行probe的插值, 每个probe增加了一个标记位, 用来标记自己是室内的probe还是室外的probe.
对于每个模型表面, 需要有一个室内权重. 标记模型表面的方法有三种：1. 标记模型然后传入Per Object 的Uniform. 2. 室内室外用不同的顶点色. 3. 放贴花.
一个像素点, 拿到室内权重W. 计算Delaunay网格的重心坐标. 对于每个参与插值的probe: 如果是室内probe, 权重额外乘以W, 如果是室外probe, 权重额外乘以1-W. 最后将权重使用重心坐标归一化
数据量很小, 但是的都是美术苦力活. 室内外共享顶点/模型也很麻烦. 而且这种在模型上下功夫, 所以如果是动态角色进入室内外不知道怎么做的。
1.4 COD New

相关PPT
在2021年SIGGRAPH上的COD又说了一种方法.
对一个block的随机采样点做射线检测, 只有室外的采样点的颜色才会被保留并累积在最终的cell中心的SH中. 不过室外会变暗, 有点AO的味道了.


1.5 原神

视频地址

• Reflection probe分成室内、室外两种
  
• Ambient probe也分成室内外不同的环境光
  
• 美术摆放室内环境专用的网格(interior mesh), 来标记室内光影响  + 的像素
  
• 做了过渡处理. 两套光照切换的时候不会产生硬过渡的效果
  
• (感觉像是室外光照亮了内部)
  
• 红色区域是就是室内标记图
  

1.6 SDF

用SDF区分室内外, 但是存在一个问题就是精度问题.
可以加入自动化. 在室内外规则分布点, 用蓝噪音来球形采样, 来判断这个SDF是否符合规则.
<hr/>2. Unity Terrain

• 创建大量的Imposter RenderTexture
  
• 多纹理支持不佳, DrawCall倍增
  
• HLODSystem/TerrainHLOD
  
  
  
  • Bake成HLOD Mesh, 内存占用大
    
  • Bake成纹理, 效果不佳
    
  • 存在碰撞问题
    
  
  
• Unity的Height Map Blit 到RT的时候用了Half, 然后存在精度丢失, 高度1024米就不准确了
  
  
  
  • PC的时候half也是float, 不会复现, 手机才重现
    
  • 只能自己LoadRawTextureData去自己生成图
    
  
  
• Terrain Texture
  
  
  
  • Unity支持最多16张图
    
  • 可以用TextureArray来解决
    
  • Unity自带是没有AO图的, 可以抛弃Metallic, 把Normal.xy+Smoothness+AO合并成一张图
    
  • 减少Map Index阶段贴图采样开销
    
    
    
    • 融合精度不太好, 所以要求格子很小
      
    • 不能公用顶点, 需要重新打散为Quad/Double Triangle
      
    • 设置Quad VertColor.rgb为0~1, 方便下面反算插值
      
    • 在Vert阶段 OUT.mapIndex = mapIndex * IN.color; OUT.color = IN.color.
      
    • 然后fragment会进行插值
      
    • Frag阶段 mapIndex = IN.mapIndex / IN.color
      
    • 如: V0 mapIndex:3 color:0, V1 mapIndex:6 color:1
      
    • Vert: V0 mapIndex:3 * 0=0 color:0, V1 mapIndex:6 * 1=6 color:1
      
    • Frag: V0和V1的中间点V2, mapIndex:3 color:0.5, 则mapIndex = 3/0.5 = 6
      
    
    
  
  

<hr/>3. 采样UV 1/512

采样的时候像素有1/512的偏移, 参考文章1, 参考文章2
如下图当我们用 float2 texelFrac = frac(uv * textureSize - 0.5); 对大于256像素的图片进行采样的时候, 发现结果和理想的不符合, 发生了偏移.
因为这时候发生了一个16.8定点数和浮点数的转换. 它会把最后的1/256像素的最后半位, 即最后的1/512像素, 四舍五入到更高的位置.
解决办法就是用下方代码做补偿. 但是如果不是精确的权重图等, 关系不是很大.
const float offset = 1.0/512.0;
float2 texelFrac = frac(uv * textureSize + (-0.5 + offset));


<hr/>4. 环境反射

以前的反射贴图都是六面体. 类似于下图这样, 会浪费一定的空间. 要么就会1张图变成六张图.


4.1 球形贴图(Spherical Map)

就是把上面的六张图合成一张图. 比较常用的就是球形贴图.


其实就是用UV两个方向表示球上的三个方向来储存贴图. 相关文章
上下两个极限位置在球上立体角很小, 但是在2D图中却拥有一行的像素, 会导致了一定的变形.




4.2 八面体贴图(Octahedral Map)

解决上面像素分配不均匀, 可以用均匀的八面体进行储存. 但是其实八面体也只是稍微解决了极点分配不均匀. 相关文章, 相关文章.
不过采样的时候存在一定的线性插值问题.




当然也可以用更激进一点的方式储存.




4.3 双抛面捕捉(Dual Paraboloid Mapping)

把原来的拍摄六次形成cubemap变成只用两次拍摄获得, 从而大大的减少绘制次数, 但是也是存在一定的畸变. 相关文章, 相关文章, 相关文章.
不过如果想要实时反射这套技术可以试一试.

TheLudGamer

1.2 ddgi完整的话有一个专门的relocation pass，每帧发射极少量射线把probe从物体旁边推开，好处是也支持低速动态物体的漏光处理。

数据量问题看顽皮狗在tlou2里改成cube basis只存6个方向的，然后旋转到某条轴的depth是最近的来提高精度。虽然肯定比不上完整ddgi但至少上世代主机也能跑了[捂脸]

zt3ff3n

那个数据量 感觉更加恐怖如斯了