小松教你手游开发游戏渲染游戏开发中基于图像的渲染技术总结

Posted 2020-10-27

摘自 http://gad.qq.com/article/detail/38087#

公告板 Billboarding

我们将根据观察方向来确定多边形面朝方向的技术叫做公告板（Billboarding，也常译作布告板）。而随着观察角度的变化，公告板多边形的方向也会根据需求随之改变。与alpha纹理和动画技术相结合，可以用公告板技术表示很多许多不具有平滑实体表面的现象，比如烟，火，雾，爆炸效果，能量盾（Energy Shields），水蒸气痕迹，以及云朵等。如下文中贴图的，基于公告板渲染出的云朵。

图像处理 Image Processing

颜色校正 Color Correction

色调映射 Tone Mapping

镜头眩光 Lens Flare

镜头眩光（Lens flare）是由于眼睛的晶状体或者相机的透镜直接面对强光所产生的一种现象，由一圈光晕（halo）和纤毛状的光环（ciliary corona）组成

泛光 Bloom

泛光（Bloom）效果，是由于眼睛晶状体和其他部分的散光而产生，在光源附近出现的一种辉光。

景深 Depth of Field

景深（Depth of field，DOF），也叫焦点范围（focus range）或有效焦距范围（effective focus），是指场景中最近和最远的物体之间出现的可接受的清晰图像的距离。

运动模糊 Motion Blur

现实世界中，运动模糊（Motion Blur，或译为动态模糊)，是因为相机或者摄影机的快门时间内物体的相对运动产生的。在快门打开到关上的过程中，感光材料因为受到的是物体反射光持续的照射成像。即在曝光的这个微小时间段内，对象依然在画面中移动，感光材料便会记录下这段时间内物体运动的轨迹，产生运动模糊。

如果需要的是摄像机移动时的运动感，可以使用诸如径向模糊（radial blur）之类的固定效果。

屏幕高斯模糊 Gaussian Blur

高斯模糊（Gaussian Blur），也叫高斯平滑，高斯滤波，其通常用它来减少图像噪声以及降低细节层次，常常也被用于对图像进行模糊。

基于MatCap实现适于移动平台的“次时代”车漆Shader

http://gad.qq.com/article/detail/25889

颜色校正 Color Correction

图27 左图是准备进行颜色校正的原图。右图是通过降低亮度，使用卷积纹理（Volume Texture），得到的夜间效果。

图29 原图和经过颜色校正的效果图

色调映射 Tone Mapping

计算机屏幕具有特定的亮度范围，而真实图像具有更巨大的亮度范围。色调映射（Tonemapping），也称为色调复制（tone reproduction），便是将宽范围的照明级别拟合到屏幕有限色域内的过程。色调映射与表示高动态范围的HDR和HDRI密切相关：

* HDR，是High-Dynamic Range（高动态范围）的缩写，可以理解为一个CG的概念，常出现在计算机图形学与电影、摄影领域中。
* HDRI是High-Dynamic Range Image的缩写，即HDR图像，高动态范围图像。
* 而实际过程中，HDR和HDRI两者经常会被混用，都当做高动态范围成像的概念使用，这也是被大众广泛接受的。

本质上来讲，色调映射要解决的问题是进行大幅度的对比度衰减将场景亮度变换到可以显示的范围，同时要保持图像细节与颜色等表现原始场景的重要信息。

图30 经过色调映射得到的高动态范围图像 @新西兰惠灵顿圣保罗教堂