解锁新性能层次：深入了解 O3DF最新渲染更新

本文来源：O3DF
作者：Sidharth Moudgil

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O3DE 24.09.0[1] 终于发布了，包含数百个 bug 修复，移动平台的性能提升令人震惊，iOS 和 Android 设备的性能提升高达 400%。这些变化得益于社区的宝贵反馈。我们优化了性能，提高了渲染质量，优化了内存使用，并改善了整体开发者体验。我们在 AR/VR 实现方面也取得了重大进展。

在接下来的几周里，我们将对一些关键功能进行技术深度解析。首先，我们将详细介绍这些改进背后的渲染更新。

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渲染有什么新变化？

渲染质量是影响游戏视觉效果和性能的关键因素，尤其是在资源有限的移动平台上。在本次发布中，我们的团队专注于两个主要目标：为移动平台创建一个全新的高性能渲染流水线，同时添加新特性和改进，极大地支持 VR 内容。最终结果是提高了 2D 和 3D 游戏的视觉体验。

我们的渲染贡献者 Sidharth Moudgil 进行了关于 24.09.0 渲染更新的精彩讲解[2]，演示了本次发布中包含的改进和增强。会上展示了许多变化的现场演示，突出了显著提升引擎性能和视觉质量的优化和新特性。

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移动渲染流水线

为切片 GPU 构建一个极具性能的移动渲染流水线。

1. 为移动设备优化了 BRDF，增加了分析环境光照的支持。
2. 为简单聚光灯添加了纹理投影支持。
3. 为贴花添加了 CPU 剔除。
4. 为简单聚光灯添加了阴影支持。
5. 新增参数：贴花颜色和贴花颜色因子。这些参数帮助调节最终计算的贴花颜色。
6. 为简单点光源、简单聚光灯和贴花添加了着色器选项。
7. 为简单点光源和简单光源添加了 CPU 剔除支持。
8. 在移动流水线中增加了延迟雾支持。
9. 添加了指数和指数平方雾模式的支持。
10. 在方向光阴影的 PCF 过滤中添加了着色器选项支持。
11. 为移动渲染流水线添加了轮廓支持。有关轮廓特性的更多细节，请参见渲染新增部分。
12. 为移动渲染流水线添加了粒子支持。
13. 在移动流水线中添加了后期效果支持。
14. 对移动渲染流水线进行了各种半浮点优化。
15. 添加了渲染缩放支持，并为各种移动设备修复了相关问题。

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渲染新增/改进

对所有渲染流水线和一般 Atom 的改进。

1. 为 RHI 和 RPI 层的多 GPU 支持奠定了初步框架。这项工作包括多 GPU 对象的初步设置，以及在设备之间转移资源时的基本 GPU-GPU 同步支持。
2. 轮廓特性 – 增加对轮廓材质类型的支持，应用于网格时以多种模式绘制轮廓和填充轮廓：始终、XRay、可见和从不。
3. 为 BasePBR、StandardPBR、EnhancedPBR 材质类型及材质画布添加了顶点颜色支持。
4. 添加了三个新的色调映射模式：AcesFitted、AcesFilmic 和 Filmic。移动渲染流水线默认使用 Filmic 模式。
5. 为 Android 和 iOS 添加了四个图形质量等级（低、中、高、非常高）的注册设置。
6. 在 DX12 和 Vulkan RHI 后端增加了几何着色器支持。
7. 在 DX12 和 Vulkan RHI 后端增加了交集着色器支持。
8. 视锥外阴影剔除 – 通过跳过不可见阴影的处理来提高性能。这是通过 CPU 剔除光源来限制需要处理的光源数量实现的。
9. r_antiAliasing – 添加支持通过 CVar r_antiAliasing 切换抗锯齿模式。
10. 添加光照通道支持 – 此功能为每种光源和可照亮对象引入 3 个通道。相同通道中的对象和光源分组，组内光源影响组内对象。默认情况下，所有光源和对象在通道 0，因此不会改变当前光照工作方式，但为艺术家提供了进一步控制的灵活性。
11. 启用和禁用对比度自适应锐化处理，以及时间抗锯齿（即 TAA）。
12. 添加支持允许向纹理采样函数传递自定义导数。
13. 添加 GPU 模型的设备属性。这使我们能够为图形质量等级提供更好的设备过滤。
14. 在启用网格实例时添加每个网格的着色器选项支持。这使我们能够为使用网格实例的场景构建优化的着色器变体。
15. 在 Vulkan RHI 中增加时间线信号量支持，以帮助低级同步。
16. 添加不为游戏启动器创建原生窗口的能力，适用于空渲染器。

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VR/OpenXR 改进

1. 对 OpenXR 兼容设备的输入/输出进行了全面改造，采用新的数据驱动 API（Lua 和 C++）来管理动作（I/O）和空间（世界转换锚点）。
2. [Android + OpenXR] 新的 Android 项目生成器 UI，集成于项目管理器中。简化了编译和部署项目所需的所有文件的生成。可选地，Android 项目可以为 Meta Quest 设备系列生成。开发者在设备上的迭代时间从约 1 分 30 秒缩短到不到 10 秒。

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Atom 内存优化

1. 添加了支持转储加载资产的信息。
2. 各种与 Metal RHI 相关的内存优化。
3. 添加支持释放由 ModelAssets 拥有的 BufferAssets。这使我们能够在将网格传输到 GPU 后释放 CPU 上的内存。
4. 为光线追踪缓冲区添加环形缓冲区支持。

请随时在我们的Discord General Support 频道[3]分享您的想法、建议或遇到的问题。

如果您对 24.09.0 的所有更新感兴趣，请查看发布说明[4]！