翻译 Tri-Ace：在Shader里近似渲染公式

继上一篇：次世代基于物理渲染的反射模型，本篇是Tri-Ace 在cedec2014上最近发布的，

主要内容如名称所示，解释了他们在实现基于物理渲染时，对shader的渲染公式所做的近似工作。

 

 

因为本身就是会议上的PPT，还是必须配合演讲看效果才好，所以如果有错误或不理解的地方，还希望留言或联系我

另外3A在官网上说会提供英文版，那家公司或个人希望可以分享下吧。

 

大致做下简介，如果有兴趣的可以下载看看

  在本篇ppt中，3A先是花了一些篇幅介绍了渲染公式积分所引发的问题，随后是介绍本文中主要运用的正态(高斯)分布函数和它的再生性，以及使用对渲染公式做近似拟合的推导，如GGX的拟合。

 

  接下来感觉比较重点的还是在几个应用案例上，其中之一就是关于如何正确的计算Roughness和Roughness Mipmap的生成上，在基于物理渲染上，更是强调要解决着色走样的问题，也就是需要 shading/shader anti-aliasing，其中一个问题就是运动状态时的Specular Aliasing问题的解决。

 

  为了解决类似问题，Michael Toksvig 2004发表的Mipmapping Normal Maps 的方法，用正态分布方法处理Normal map,依靠mipmap和硬件的texture filtering，来解决远距离downsampling normal map会产生的aliasing问题，也就是简称Toksvig的方法(3A ppt里也多次提到)，细节还是请看下面链接。

  https://developer.nvidia.com/system/files/akamai/gamedev/docs/Mipmapping_Normal_Maps.pdf?download=1

 

有Aliasing(左边)和没有(右边)

 

基于这个方法，就是Dan Baker等人在2010提出的Linear Efficient Antialiased Normal(简称LEAN)，并在GDC2011上进一步提出Cheap Linear Efficient Antialiased Normal（简称CLEAN，LEAN的廉价版）的方法。  

  http://www.csee.umbc.edu/~olano/papers/lean/lean.pdf

  http://twvideo01.ubm-us.net/o1/vault/gdc2011/slides/Dan_Baker_SpectacularSpecular.ppt

 

然后在Siggraph2012上，Dan Baker又发表了Rock-Solid Shading，将这个方法扩展到gloss map(Roughness)，Environmental Lighting(IBL)等上面。

http://advances.realtimerendering.com/s2012/Ubisoft/Rock-Solid%20Shading.pptx

 

左边原始        中间按他们的方法把将法线方差加入到Roughness map

 

 因为一部分是要做预处理的，在我之前翻译的Tri-Ace的基于物理渲染的美术资源设计流程的PPT里，他们也介绍了他们运用把些技术加入到美术制作流程的方法。

 

当然还有很多其他的相关文档的，因为大多是基于这些就不过多阐述了。

 

 那么接下来说这篇PPT里用的Roughness Map mipmap技术，也就是高斯分布方法运用到了Roughness Map上，并给出了他们的处理流程和公式，和Rock-Solid Shading的方法类似，也是把normal map和Roughness一起保存到Roughness map上。但方法和公式更物理一些。这种类似的方法也在Crytek的罗马之子里(Specular Aliasing Gbuffer filtering)。

 

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除此之外还有一些和光圈积分有关的东东，这个就没搞过了，最后还是重复下，如果文章和翻译有问题还是请留言或联系讨论。

下载链接: http://pan.baidu.com/s/1mgwY6ko 密码: vtp3

Tri-Ace PBR相关的几篇ppt文章的翻译工作也算告一段落，下个月也就是明天开始，会开始一个更庞大的翻译计划，如果没有什么意外，每周至少1篇的进度会继续下去，任重道远。