A Glimpse of Industrial Solusion | ZKX'S Blogs

Spatiotemporal Variance-Guided Filtering （SVGF ）

时空上的双边滤波，一种当期效果最好的联合双边滤波

Depth
- 以深度值，根据贡献函数得到对当前点的贡献
- 考虑贡献点在切平面法线方向上的深度，而不是朝向摄像机方向的深度
Normal
- 用两点法线的点积判断是否相互贡献大
- 一般用宏观的法线而不是法线纹理
Color
- 一般认为两点间的颜色差异大，就是边缘不需要模糊，滤波核要小
- 但是由于噪声的存在，不能把噪声认为是边缘，需要被滤波掉
- 用灰度表示差异，用方差防止噪声，灰度或者方差越大贡献能力越低

不足

SVGF 更倾向于过度模糊
由于有时间上的滤波，可能会拖影

Recurrent denoising AutoEncoder （RAE）

使用 AutoEncoder 结构，
使用 G-Buffer 以及上一帧的图像信息
可能出现 Ghosting，来回抖，看起来像沸腾的水
RAE 可以在任意数量的 SPP 中运行
英伟达 RAE 去掉了时间上的自循环部分
没有用到 MotionVector

SVGF 比 RAE 好得多

Temporal Anti-Aliasing （TAA)

四帧一个循环，每帧都进行四分之一个采样
移动的物体使用 Motion vector 找到上一帧着色像素对应的屏幕位置
对于 Jitter sampling pattern 的处理和 RTRT filter 基本一致

Space Anti-Aliasing

SSAA ：渲染高分辨率的纹理后，双线性插值降采样,四倍计算开销
MSAA ：
FXAA -> MLAA -> SMAA ：都是同样的算法，基于图像的抗锯齿

G-Buffer 不能进行抗锯齿，一定是得走样的

Temporal Super Resolution 超分辨率方案

DLSS ：基于当前输出的图像信息和时间上的图像信息

避免没有意义的着色

Deferred Shading 延时渲染

只 shading 可见的 Fragment ，通过 GBuffer 中的 Depth Buffer 时间
光栅化两次，第一次着色 G-Buffer，第二次通过了深度测试才着色 ColorBuffer
延时着色也只能对写入深度的不透明物体起作用，前向渲染需要在延时着色之后执行。

Deferred Lighting 延时光照（这块是我自己的理解课外的内容）

延时光照是延时渲染理论的最常用的应用
在默认都是 PBR 着色的时候，只需要将 PBR 着色所需的所有数据存储在 G-Buffer 内
光照着色时通过 G-Buffer 内的数据完成所有像素点着色
优点是速度快，一个材质渲染整个屏幕上的所有像素
缺点是所需 G-Buffer 数量多，着色材质需求不灵活

Tiled Shading

屏幕中的每个条不会被所有的光源影响
Tiled Shading 在 deferred shading 的基础上，对所需的光源做优化

Clustered Shading

深度上继续切片
这两渲染管线都是在延时渲染中基于 G-Buffer 实现的，此时已经没有网格物体，三角形的概念了

Level of Detail Solution

多层次细节：近处精细，远处粗糙，再远不可见

Cascade shadow map
Cascade LPV
关键点在于 cascade 过度，最好对其进行过度

使用多张 ShadowMap
离摄像机越远的区域采样表示范围越大的 ShadowMap

Geometry LOD

Nanite，UE5 的无限精度几何体 LOD 算法，自己写了一套光栅化管线，判断在什么层级使用哪种方式表现物体，比如远的直接用贴图，近的用 LOD
LOD 方法最大的问题是在线性插值不好起作用时的精度突变
可以采用 TAA 来模糊突变
可以考虑三角形的调度，纹理的调度，虚拟纹理
几何纹理也可以来表示 Geometry

Global illumination Solution

全部实时光追太慢，采用混合模式的性能光追
先光栅化，再 SSR，再 RTRT
用场景 SDF Trace 光线，RSM 反光手电
DDGI，用 probe 记录并发射间接光，光照探针，
最后使用光线追踪低模物体