[sig09]Rendering Technology at Black Rock Studio

siggraph09, black rock studio在《pure》&<split/second>中的渲染技术介绍：link

link1

这篇文章的含金量颇让我吃惊，短小强悍。

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ground cover render in pure

使用交叉摆放的sprite来render大量的草。

使用density map来放置草，有tile cache（camera移动的时候就不用完全重建），render的时候就是sprite。

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tree rendering

树的渲染中比较有挑战的是叶子的反锯齿，alpha test和alpha to coverage都不够好。

black rock是使用

• 画alpha mask的时候输出color和alpha
• color使用add作为blend op
• alpha使用max作为blend op
• shader里最后画tree的时候，把color.r和alpha做一个平均，然后blend
• 这样就可以得到特别好的aa的结果
• 同时因为有alpha mask，也不用担心排序的问题

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render in split/second

deferred lighting, g buffer format:

1

Albedo.r

Albedo .b

Albedo.g

Unlit.r

2

Normal.x

Normal.y

Normal.z

Unlit.b & Edge

3

Unlit.g

Specular

Motion.x

Motion.y

shadow:

• screen space shadow map
• pcf
• 使用shadow edge mask来把需要pcf处理的地方划出来，只对这个部分来做pcf，这个对效率又不错的提升：
• 使用downsample的方式来划出来pcf需要做的区域，效率差距：

• Without mask

  6.4ms

  With mask

  1.7ms

  Calc mask

  0.6ms

  
  

irradiance volume:

像light propagation volume一样，把sh系数存到volume texture里，在deferred renderer中去sample sh，来做indirect lighting：cool。

在link1中继续细致的讲解。

• cook time：
• 使用octree来做场景划分
• 最大的划分单位是一个streaming sector
• 如果一个grid里面有geometry，就继续划分，到一个指定的最小值为止
• runtime：
• irradiance volume数据以sector来store和streaming
• 使用64*64*16的volume texture
• 存的方式不是sh，而是ambient cube，这里有一个表：

• 我们可以看出，ambient cube是一个介于order1和order2之间的一个存储量
• 每帧去更新volume texture，有cache，搞好的部分就不更新了，计算的时候会根据变化重新计算偏移
• 从下图我们可以看见，volume texture lookup是非常昂贵的，quarter buffer一个比较合适的选择

• 2m的resolution对于volume tex来说比较合适的（对于split/second来说）
• split/second还尝试了使用non uniform volume texture，这样就有了一个lod的概念，但是这样就给cache的update带来问题，最后被弃用
• 当然irradiance volume最棒的地方就是提供了real time indirect lighting的可能性