[siggraph14]杀戮地带的反射和体积光照技术

Posted 2022-12-30 安柏霖

siggraph14, KillZone:ShadowFall的开发商guerilla games带来。
links:http://advances.realtimerendering.com/s2014/
sum
反射:screen space reflection+offline env map，并且物理正确
体积光：ray marching+shadow
各种优化手段都上了，在效果和效率都有不错的表现

反射

- 能用screen space reflection的像素就使用，不行的像素使用offline env map
- killzone里env map使用的比较多，probe很多，而且是parallax correct的
物理正确：
- env map的filter是依据brdf来的，不是简单blur出mipmap chain
- screen space reflection，也是会做基于BRDF的filter，生成1/4到1/32这样的各级别，然后根据gloss来进行sample，这个不是完全物理正确，但是已经考虑进了gloss，比之前crytek的已经进了一步
performance：
- 在1/4 resolution上做的
- 使用reprojection，会通过4帧的积累，合并成最终的一个反射，效果上会有一些抖
- reprojection就使用在这种不需要绝对准确的地方挺好
最后完成反射pass的所有工作，ps4上面2.8ms

volumetric lighting

view space ray marching

• 以比较固定的步数去sample，以depth为终点

• 每一步会sample shadow
  filter优化，对于这类精度要求不高的，类particle的性能和品质优化方式悉数出动：

• 1/4 resolution+bilateral filter

• dither，让sample点更随机

• 性能消耗大约是2ms（ps4, 1080p)
  补充：

• killzone的这个做的是光在均匀介质里的传播计算，所以一些烟雾，或者典型的有密度变化的雾的效果难以表达，这种情况使用particle来补充

• 这个计算可以针对多个光源来做的，比如：自然光和机器人的光都投出了volumetric lighting
  

比较刺客信条的volumetric lighting&fog，刺客信条要好不少：
- 刺客信条更进一步，在fog的density上面有很好的参数定义，而且密度这些可以随着风等变化，进而在计算的时候引入这些density，
- 刺客信条使用的3d texture，可以进行scattering，光的散射，GI，点光源都可以应用进去，更加物理正确
- 性能：killzone 2ms，刺客信条1.1ms