Games202Lecture5 Real time Environment mapping实时环境光照
SDF
(Signed Distance Function)
SDF shadows
pro:快
con:需要大量存储
相关理论:optimal transport
sdf作用1:做ray marching (03min:20s)
https://www.youtube.com/watch?v=hX3mazz8txohttps://www.youtube.com/watch?v=hX3mazz8txohttps://www.youtube.com/watch?v=hX3mazz8txo
sdf 空间中任意一点,到场景中任何物体表面的最小距离。
sdf作用2:生成软阴影
软阴影的来源:有一个面光源,有一部分被挡住了,被挡住的多少就是最后的visibility
min{theta1,theta2,theta3,...}=safe angle
1.上图中思想:用近似(反三角函数运算量大),
用min{ ,1}转换为visibility(勘误:p-o改成距离,不是向量)
2.K的作用:控制阴影的软硬
k越大,过渡段非常小,几乎是硬阴影
Larger K <-> earlier cutoff of penumbra <-> shadow is harder
软阴影和硬阴影的复杂程度在ray marching的体系下是没有任何区别的。这个速度比较忽略了distance field的生成时间。
sdf和shadow map在不考虑生成的情况下是差不多快的。shadow map主要花时间在生成shadow map上 因为需要把整个场景都rasterize一遍
距离场用于阴影生成更快原因:距离场已经预先计算并存储了空间中每个点到物体表面的距离。在生成阴影时,可以快速获取光线与物体的距离,从而判断是否在阴影中,避免了复杂的几何相交计算。
IBL
Split Sum 是在基于物理的渲染(PBR)中优化环境光照计算的一种技术,主要用于处理镜面反射(specular reflection)的环境光照贡献。
它的核心思想是将复杂的反射积分拆分成两个部分,分别进行预计算或实时计算,从而在渲染时显著降低计算成本。