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联博:虚幻引擎5手艺剖析(2)虚拟纹理与几何图像

2个月前78℃

和Epic Game公司的虚幻引擎5惊艳了全球游戏业,其Nanite虚拟微多边形几何手艺和Lumen动态全局光照手艺带来了产业界的飞跃。Nanite虚拟几何手艺的泛起意味着由数以亿计的多边形组成的影视级艺术作品可以被直接导入虚幻引擎,Nanite几何体可以被实时流送和缩放,因此无需再思量多边形数目预算、多边形内存预算或绘制次数预算了。这极大地解放了数字艺术家,在未来他们只需要专注于艺术灵感,而不必被手艺所掣肘。


图1. 虚幻引擎5的演示:Lumen in the Land of Nanite.


Epic Game 宣称Nanite手艺可以支持具有160亿个多边形的场景渲染。显然,GPU的内存无论如何也无法容纳云云之多的几何数据,因此Nanite一定接纳了与虚拟内相类似的手艺。许多图形学的偕行预测Nanite虚拟多边形几何手艺很可能是虚拟纹理(Virtual Texture)和几何图像(Geometry Image)的连系。上一篇文章,虚幻引擎5手艺剖析:几何图像的头脑,发出后,许多同砚询问相关的计算机图形学观点和算法,这里我们进一步给出直观详细的注释,更多细节可以在大学本科和研究生图形学课程中找到。


基本图形学观点



图2. 几何与纹理。


曲面一样平常示意成三角网格和纹理图像,三角网格示意曲面的几何拓扑信息,纹理图像给出曲面的颜色材质等信息。我们将三角网格映射到平面区域的历程被称为曲面参数化,将纹理图像贴合到曲面上被称为纹理贴图。图2显示了一张人脸曲面的三角网格、纹理图像;图3是图2数据的渲染效果。


图3. 几何加纹理渲染效果。


为了提高实时渲染速率,减小内存存储要求,我们为同一个几何模子准备了差别剖析率的三角网格,凭据细节条理(Level of Details)要求来决议所用的剖析率。如图4所示,若是几何体距离镜头很远,我们用低剖析率的模子;反之,若是曲面距离镜头很近,我们用高剖析率的模子。差别LOD的三角网格可以接纳同样的纹理图像,以是这些网格具有同样的参数化。

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已有2条评论

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