Creazione di risorse per il rendering dei campi di distanza firmati?


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Nella grafica computerizzata tradizionale, la maggior parte dei modelli 3D viene renderizzata mediante rasterizzazione o ray tracing contro una mesh suddivisa di primitivi, di solito triangoli o quad. Più recentemente , alcune tecniche in tempo reale sono state basate su ray-tracing rispetto a campi a distanza firmati (SDF). Intuitivamente, questi campi di distanza non possono essere gli stessi triangoli e quadranti del rendering tradizionale e devono essere qualcosa di simile ai primitivi geometrici 3D (cubi, sfere, ecc.) Per ottenere un'ombreggiatura corretta. È vero? In caso contrario, è possibile rappresentare scene complesse di modelli 3D "tradizionali" utilizzando gli SDF? Se è vero, come possono gli artisti creare modelli di dettaglio elevato utilizzati nei renderer SDF?

Risposte:


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I campi di distanza firmati sono popolari nelle applicazioni grafiche minime, come la scena demo, in cui oggetti interessanti possono essere sintetizzati da pochi semplici primitivi analitici come sfere o cubi. Tuttavia, i campi di distanza firmati non sono limitati a questi semplici oggetti e non devono necessariamente essere progettati da un essere umano. Ad esempio, è possibile sintetizzare il campo analitico della distanza con segno di una trama triangolare senza alcuna interazione dell'artista: dopo tutto, l'SDF è solo la distanza firmata dal triangolo più vicino, che può essere facilmente calcolata. Ciò consente di continuare a utilizzare la pipeline mesh tradizionale utilizzando anche SDF in background.

Nel caso di Unreal Engine, l'SDF viene pre-calcolato automaticamente una volta per tutte le mesh statiche e viene quindi campionato in una trama 3D a bassa risoluzione. Può quindi essere valutato in modo economico ovunque utilizzando una semplice ricerca di texture, consentendo loro di creare ombre morbide e simili in fase di esecuzione. Questa presentazione Unreal al GDC 2011 menziona brevemente le trame 3D (diapositiva 27).


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È anche facile generare un SDF da un modello voxel.
Nathan Reed,

C'è un articolo su GPU Gems 3 sulla costruzione di campi di distanza firmati per mesh arbitrarie usando la GPU, che è disponibile gratuitamente qui: http.developer.nvidia.com/GPUGems3/gpugems3_ch34.html
Matteo Bertello
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