来聊聊实时光线跟踪那些事

现在的实时图形技术发展很快,一些游戏和游戏引擎,在光栅图形学的应用研究已经做到了一定高度,各种全局光方案,反走样技术,物理材质及灯光,…综合在一起就是各种复杂,《刀锋铁骑》也一直在各种借(chao)鉴(xi)。为什么搞这么复杂呐,原因很简答,就是光栅化。光栅化因为速度极快,实时渲染一直在朝这个方向发展,但是最近几年实时光线跟踪技术发展也相当快,感觉这个离线渲染领域的技术离游戏真的近了。

大概介绍下“光栅化”与“光线跟踪”

  光栅化是一种将几何图元变为二维图像的过程,是目前3D游戏成像主流算法,覆盖市面上几乎100%的游戏。

  由于实时3D渲染程序要求对用户的即时操作作出迅速反应,通常要求每秒20帧以上的渲染速率(像《刀锋铁骑》这种竞技类动作游戏需要60帧☺),这也使得高效率的“光栅化”成为当今最受青睐的3D即时成像技术。

  “光栅化”的计算速度与“光线追踪”相比极快,不过由于它并非基于对物理光线的传递计算,因此对于现实中复杂的光照效果的真实模拟方面,“光栅化”有点无能为力。

光线追踪并不是一项什么新鲜技术,多年来这种技术一直在离线渲染领域被广泛使用,像是电影特效的处理,但是由于光线追踪的计算量巨大,所以对于3D游戏等即时渲染领域,即使使用当时PC上最强劲的电脑(一般是使用CPU计算),渲染一帧简单的图像也需要耗费相当长的时间,还达不到即时3D渲染的标准。这也是即时3D渲染领域多年来一直朝“光栅化”方向发展的主要原因。

来源:gad

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