我想知道,现代游戏引擎中实时使用的各种PBR模型是否在计算上较重,这是更经典的渲染方法。

用不同的说法,PBR只是一种不同的组织方式渲染管道,还是增加了严重的复杂性(尤其是在照明方面)?

根据答案,资源匮乏的实现的瓶颈是什么?

#1 楼

如该答案中所述,基于物理的渲染不是一组固定的东西。这是一个概念。这类似于说某事“对环境友好”。有许多不同的技术可以保护环境,有人可以在不同程度上实施这些技术。

最后,基于物理的渲染就是基于物理的某种形式,形状或形式的渲染。我能想到的最基本的“物理”渲染技术之一就是使用Lambert着色。尽管您可能会说:“嗯,这还没有考虑到镜面光等等”,但我同意。兰伯特阴影是光物理的粗略表示。但是,从理论上讲,它是PBR,因为基于物理观察,光强度会随着视角的降低而降低。

渲染器可以实现任意数量的PBR技术。一些可能在计算上非常昂贵,而另一些则非常便宜。他们还可以选择为不同的目标启用或禁用某些技术。例如,UE4具有与高端PC游戏不同的移动游戏技术集。

现在,所有人都说过,当当今的现代渲染器谈论“基于物理的”时,他们通常指的是使用现代的BRDF,通常使用某种形式的Cook-Torrance,以及物理上合理的输入。输入为:具有物理上合理的颜色值的材料和具有物理上的强度值的灯光。

使用现代BRDF可能在计算上非常昂贵,但是有许多近似方法可以使其更友好。

在渲染器端使用物理上合理的输入通常并不难实现,但对于艺术家而言则更为困难。 IE浏览器教会他们不同的物质价值意味着什么,以及在物理上看似合理的价值。这可能是一项艰巨的任务,具体取决于您的艺术家,例如此处,此处和此处的演示中所见。我认为,这是切换工作室的最艰巨的任务。

编辑:

最后一个问题,由@NathanReed在评论中提出:

在着色器中实现现代BRDF并不一定会立即使渲染效果更好。在许多情况下,它会使管道的其他部分成为一个突出的问题。以下是一些其他事情,它们对于充分利用现代BRDF至关重要:


HDR灯光并在HDR中进行所有渲染计算
伽玛正确渲染
某种类型的间接照明(天空照明,静态环境探针,屏幕空间反射等)


对于金属来说,这是巨大的。金属没有漫反射,因此,如果没有间接反射,金属的大部分表面将变成黑色。
这也是实时获取更困难的事情之一,尤其是对于动态场景。




评论


$ \ begingroup $
正如您所指出的,我应该说BRDF,我理解PBR是什么,并且它是一个模糊的定义。我了解了基本的Blinn-Phong着色是如何工作的,但是我想知道(可能是幼稚的)BRDF模型是否只是重写着色器+渲染管线中的微小变化,或更复杂的东西。至于我的最后一个问题,我的意思是功能有限的低端硬件(想想嵌入式设备)。
$ \ endgroup $
–互联网由catz制成
15年10月3日,19:27

$ \ begingroup $
是的,实现BRDF只是重写着色器并交换出用作纹理的纹理的一种情况。但是,如上所述,制作那些纹理是困难的部分。
$ \ endgroup $
–RichieSams
15年10月3日在21:43

$ \ begingroup $
除了重写BRDF之外,对于渲​​染管道来说,它必须具有伽马校正,并在一定程度上支持HDR,这一点也很重要。如果引擎尚不包含这些更改,则肯定是涉及更多的更改。此外,PBR往往需要更多地注意间接照明(特别是镜面反射,以使光泽材料看起来更好),并且向引擎添加各种形式的实时或半实时间接照明也是一项艰巨的任务。
$ \ endgroup $
–内森·里德(Nathan Reed)
2015年10月3日在22:25



$ \ begingroup $
老实说,这有点不合时宜,但在我看来,通过开发微面集成的拟合模型,专注于对BRDF的5D空间曲线进行疯狂的微观调整,只是一个选择。关注正确的全局照明更为重要。它甚至不必是实时的。
$ \ endgroup $
–v.oddou
2015年10月6日,0:29