Construct BVH with Unity Job System | 用Unity JobSystem构造BVH

BVH 是一种空间存储数据结构,便于空间查询。类似的空间查找方法还有BSP,Octree等等。 BVH的构造/查询比较快,空间冗余也比较少,在实时图形学领域用的比较广泛。比如NVidia的RTX技术,就是硬件固定管线实现了BVH便于RayTracing加速。 构造BVH或其它空间查询结构对于渲染剔除,物理计算,粒子/boid/swarm系统通信等等都是很重要的,ECSPhysics这个项目是实现了BVH的,不过抄完测了一下感觉这个BVH构造的不对啊。于是找到BVH有并行算法实现,非常适合用Unity JobSystem多线程构造。于是基本参考了Thinking Parallel, Part III: Tree Construction on the GPU这篇经典文章自己在Unity中实现。 构造BVH的基本流程:1. 构造Z-Order 2. 排序 3 构造子节点 ...
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Unity ECS and Traffic Simulation | UnityECS架构与交通模拟

尝试做交通和行人的模拟,自然就想到了Unity2018的新功能ECS+Job System,线性数据+多线程提高模拟速度,因此本文分两部分:ECS和交通模拟 以下为一个WIP的成果 基本上八核都跑满了,不知道是不是compiler的问题,有时候4k的车就30fps了,有时候10k的车还能40fps???? 主要两个模块:生成RoadGraph和车辆模拟 RoadGraph部分,为了让Job里能调用,全都是array形式存的了,没有指针全是ID来指。 车辆模拟部分有四个Job,一个SetUp设置RaycastCommand,一个运行raycast,一个处理raycast的结果。最后一个更新vehicle的位置等数据。 Profile看Job里最多的是Raycast物理。这也是比较头疼的,最开始是Pure ECS实现的,写写着发现没法加物理啊,只...
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Procedural Building, A Prefabricated Way | 程序式建筑生成-预制方法

虚拟环境中程序式生成建筑的建模逻辑应当在一定程度上参考现实世界中建筑的建构逻辑。虚拟环境的建模固然比现实世界轻松很多。一堵混凝土墙,虚拟环境中建一个低模分UV然后程序式生成贴图就可以了,现实世界中还要支模打钢筋灌浆。比如建造一座雅典城,可能需要几万人几十年的时间,而刺客系列可以一千人两年铺完。诚然如此,对提高建模效率的追求永无止境。这自然也需要参考现实世界的建构逻辑。 现实世界中为了减少建造成本,加快建造速度,一定会探讨快速的建造方法。装配式建筑就是这个背景下产生的。历史上大概早有这个概念,但是现代建筑史中最著名的大概就是魏森霍夫住宅(Weissenhof Estate)了,魏玛德国时期现代主义大师密斯凡德罗主持的一个建筑展,大量使用了装配式的方式建造住宅。二战后欧洲的重建中,住宅建筑大量采用了这种方式降低成本。苏联自然也是如此,这也在60年代传到中国,那个时期大量的工人宿舍住宅都采...
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Making of a alien base with L-System | 使用L-system建模外星基地

更多美术向的图片请戳这里,本文主要是相关的技术分享 Procedural建模中有一套比较特殊的基于规则的方法,一般都是衍生自L-system。最早是匈牙利植物学家lindenmayer提出的,L-system也就是Lindenmayer-System的简称。自然界的植被(Speedtree),建成环境(CityEngine)基本都是基于L-Systemd的。Houdini里直接有现成的节点提供。 1. L-system, Extended L-system 不过问题是这种L-System不支持与环境交互或者与自己的交互,对local constraint和global goal没有知识。 Měch在论文Visual models of plants interacting with their environment提出了Open L-System[1],用于建模与环境交互...
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Real-Time Renderting 4rd Reading Notes Chap3-8 | RTR4阅读笔记 3-8章

基础的就不细说了,这里主要记一些重要的点 第三章 3.1 并行架构 GPU是高吞吐的,定义为数据处理的最大速率,也是低缓冲的,没有缓存和控制逻辑。采样贴图因为资源不在缓冲,可能很慢,要几百个时钟,这期间gpu会切换到处理另一个fragment,切换是很快的。以此处理了很多fragment,第一个贴图采样终于好了,gpu会回来执行第一个fragment。 这个架构中,通过切换fragment让gpu保持繁忙,把延迟隐藏了。还用了一种SIMD的设计,让多个线程(thread)锁步(lock-step)执行同一命令,好处是能耗和晶体管数量减少了。这多个线程成为一组,NV叫warp,AMD叫wavefronts。每组可能有8-64个线程,每个线程有一个SIMD赛道 比如我们有2000个线程,每个warp32线程,所以总共63个wraps。每个wrap锁步执行,执行到某个指令比如贴图采...
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Splat with 256 Texture – Review on MegaSplat | 256套贴图混合地形-MegaSplat回顾

最近看到MegaSplat这个插件感觉很有意思,在这里做一介绍。作者Jason Booth是有二十多年经验的程序员,现在是Disruptor Beam工作室的客户端和图形架构师,最近unity官方博客还推了行尸走肉:行军作战移动端优化经验,便是这位大神所写 MegaSplat是一套地形的shader,支持很多的feature,另外有写的很好的顶点色绘制工具,shader编译代码,以及最重要的,用顶点混合256张贴图的方法。 雪的混合,代码在DoSnow函数中,基本思路是用height和ao来生成一个snowAmount,这个snowAmount来lerp颜色法线等等 比如还有岩浆,下图是unity截图,在DoLava函数中 比如还有小溪, 在DoPuddle里,会有泡沫和水波涟漪的计算,另外还会用法线重采样原有地形贴图造成折射效果 另外还有te...
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Procedural Parcel Modelling In Houdini | Houdini中程序式生成街区地块

上图是周边式的街区地块随便拉的盒子,redshift的水印还在。。。 上文讲到了如何程序式生成街道,那么下一步就是将街区划分为地块。实际中的街区形态多种多样,又以三种最为典型。一种是地块平铺在街区中,自发形成内部道路,姑且称为平铺式。另一种是地块面向街区外侧,成环状,姑且成为周边式。第三种,整个街区并没有划分地块的产权,而是整体开发了,姑且称为独立式。 平铺式以北京就成四合院为典型,主干街道划分了街区,每个街区内部自发形成了胡同。 周边式在很多西方文艺复兴之后的城市中比较常见,得益于规范的城市规划体系。当代城市中又以巴塞罗那最为典型 至于第三种独立式,就是北京最为典型了,一个没有街道的城市。公共道路划分的街区都整体交给开发商,要么盖办公楼,要么盖居住小区,没有街道立面,都是独立街区。 第三种没什么好讲的,因为街块不用划分,但是前两种的街块划分就需要程...
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Real-Time Rendering 4rd Chapter 14 Reading Note | RTR4第14章笔记-体积与半透明渲染

Real-Time Rendering出第四版了,新增了不少内容,这里做一些笔记,一章一章来。 有一些介质,比如水 雾等,分子比较稀疏,和光作用时效果不同于普通BRDF,会有散射(scattering)。另一些较致密的物质也有散射。其实普通的diffuse颜色也会有散射,只不过作用尺度很小,比如小于一像素。所有物质都会散射 14.1 散射理论 14.1.1 介质材质     吸收(Absorption),光子成为物体内能     向外散射(Out Scattering),光子没有按路径继续向前,而是被扩散向周边,取决于相函数     发光:物体内能太高会发光     向内散射(In Scattering):环境光被散射进入光线路径     定义了灭绝度(extinction),是吸收和向外散射之和。 所以颜色定义成散射与灭绝之比 散射少吸收多...
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Procedural Street Modelling In Houdini 1 | Houdini中程序式街道生成 I

路网的程序式生成前人曾经提出过多种方式,比如用模板,用L-System,用代理(Agent-Based),用张量场(Tensor Field)。其中比较实用的是L系统和张量场,前者也就是CityEngine中使用的方式。[Parish and Muller, 2001]这里的L系统不是传统的字符串替换的L系统,虽然思想一致,用递归替换的方式替换衍生,但在Extended L系统中,可替换的可以是复杂的带变量的函数,而不仅仅是简单的Turtle移动了。这我们后面再说,这里主要讲张量场的实现[Chen, 2008] 基本思路是: 根据地形生成张量场,可以多个张量场叠加 根据张量场生成道路 张量定义是 它可以有两个互相垂直的本征向量,这个特性很好,因为很多路网交叉口是垂直的。 1 张量场生成 可以有多种,比如格网的,轴向的。延海岸线和河流线可以有...
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[Translate] Technical Artist Bootcamp GDC2012 | [译] TA训练营GDC2012

前记 GDC2012的TA训练营中几位大佬没讲太多技术方面的事情,更多的是方法论,这几天读完感觉深有体会,一些要点完全可以用在工作中,特此把一些关键性的语段翻译下来。 Introduction- Adam Pletcher Many of you might be wondering “how can I do that?” I know I can do more important things for my projects, but that‟s not my studio‟s culture. My advice is simple: Show them what a TA can do. Tech Artists have a unique view into the two major worlds of game development, and nobody is ...
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Vertex Shader Animation Revisit | 顶点动画再议

1. 概述 mesh的顶点可定义属性,比较常见的自定义通道是顶点色color和uv3 uv4及以上,因为一般uv1是贴图坐标,uv2是lightmap坐标,所以不太考虑这俩。那就这些我们就已经有 3 * 4 = 12个通道了。这里面可以存的数据一般包括: 运动强度 1个频率1个通道就够了 运动相位,防止运动sync,取决于有几层相位叠加了,1个频率1个通道 位置,意义上可能是运动的目标位置,或者LOD的位置,这个一般需要比较精确还不能压缩,肯定要3个通道了 方向,意义上可以是运动方向,法线等很多,这个一般不用太精确,如果压缩的话3个通道,不压缩的话甚至pack成一个通道都可以 其它gameplay相关的参数了 数据存在顶点上可能的问题是,模型一压缩,数据就坏掉了。另外毕竟顶点上支持的数据套数比较少。因此比较高精度和大数据量的...
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[Translate&Review] Creating Photorealistic Procedural Materials in Substance Designer | [译&评]SD中创建写实材质

Daniel Thiger在GDC2018 Substance Day分享了他用SD制作材质的一些经验,youtube上有分享。 大佬现在在Bungie担任Lead Environment Artist,之前在EA Dice担任Senior Environment Artist/Senior Technical Artist. 制作的时候呢,还是要以现实世界为参考的,比如用3D扫描的材质做练习就是一种很好的方法。分析它的高度和法线,从中提取component单元的形状规律。 比如想要做一个热带雨林的材质,就要分析一下组成了,里面应该有树根,泥土,石头,落叶和草 制作过程中的一些要点 分析参考图 甄别出形状的组件,比如下面说的大树根/小树根/石头/泥土/叶子等等 一层层添加形状,从大到小 关注高度图,别分心 创造组...
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Terrain Cliff Problem | 地形峭壁问题

传统高度图地形的制作方式不可避免会遇到峭壁拉伸严重的问题,另一方面峭壁要有分层的感觉。常见的解决方法主要有两种:一种是贴面,用石头的模型摆成悬崖,但是人力成本太高;另一种是用triplanar的uv,但是贴图采样次数过多。 一些新的程序化的方式包括:stochastic triplanar(Far Cry5),拆峭壁减少triplanar的贴图采样次数;启发式贴面Heruistic Quilting(Dauntless),程序化摆贴面模型,Ghost Recon目测大概也是这么做的。 不过triplanar仍然采样次数过多;而贴面意味着drawcall过多的问题。而要达到峭壁也有层积的效果,这里提出对峭壁mesh自动展UV的方法。 1. 建模 没什么好说的,houdini terrain程序化生成一下就好了,这里选择了一种大峡谷的地貌。方法就是经典的多层terrace然后e...
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Some Shader Optimization Tricks | 一些Shader优化技巧

1 精度问题 精度越低的数值类型意味着更低的寄存器数量,更快的计算,以及更低的能耗。 能耗:half < float < short < int. 注意,最大的是int! 不过需要注意的是half的取值范围,IEEE754规定binary16类型用1个符号位,5个指数位,10个有效位。所以 [crayon-5bea399a66ab7746294366/] 嗯,65536就是INF了. 以及误差需要注意。在1附近,误差是2^-10,大约0.001。在4096到8192的范围,误差是4。 写shader时可以instanceid,vertexid,threadid都用ushort(不过shaderlab没有ushort是为啥。。。),写字面量时值的后面加个h就表示half了。 2. 算术问题-乘加MAD shader一般会有一个硬件指令MAD...
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[Translate] Procedural Islands of ‘Dauntless’ | [译] “无畏”中的程序化生成岛屿

来自GDC2018的一个Talk:Technical Artist Bootcamp Procedural Islands of 'Dauntless' 主讲者两位, Michael Trottier,之前在Bioware做Artist和TA; Mykola Konyk,之前在Side Effect做工程师开发Houdini Phoenix Labs是Vancouver的一个工作室 关卡和原画是怎么一个需求,浮空岛。 下面这些是程序化生成的 1. UE-Houdini Pipeline UE4导入Houdini有很多自定参数,和Biomes相关的,比如用哪些植被哪些贴图等等;这些参数直接存了一个JSON格式放进houdini里用Python解析; Houdini倒回UE4会直接生成Actor。 2. 地形体量生成 最开...
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[Translate] Procedural World Generation of ‘Far Cry 5’ | [译]孤岛惊魂5中的程序化场景生成

来自GDC2018的Talk:Procedural World Generation of 'Far Cry 5' 主讲者 Etienne Carrier,法国人,Ubisoft Montreal的TA,之前在Frima Studio担任TA. 主要展示的是FarCry引擎DUNIA2中场景编辑流程和其中Houdini制作方法. 个人比较有用的是pipeline方法和细讲的两个工具:Cliff Tool和Biomes Tool 1.工作流程 工作是以基于高度图的Terrain为基础的,在其上可以制作水域/道路/栅栏/峭壁/植被/雾气/世界地图 美术的一般工作流程是: 1. 生成Terrain地形 2. 一键生成峭壁 3. 画一下水的范围然后生成 4. 刷biomes,biomes是一套贴图/植被的组合 5. 之后放路放电线杆放房子 6. 拜访资源,刷b...
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Memo of some HScript and VEX Variables| 一些HSript Expression和VEX变量备忘整理

Houdini中代码主要有三种语言:Python,HSript,VEX。HScript有点像MEL,Maya里的老祖宗语言;Python是最近支持的,可能有点像PyMel这种。这三种语言的复杂关系可以看这个科普帖子 Python和HScript都可以写Expression的,笔者见到的还是用HSript比较多,Expression可以写在所有node的channel里,感觉主要是起控制作用的。VEX是写在wrangler这种node里的,语法类似C++,在Obj这个context里主要是用来建模用的。其它Contex里好像还有很多用处,笔者是不太懂了。目前主要用的是Houdini的建模功能。。。。 看教程的时候,经常见到写Expression时候信手拈来一堆HScript变量,但是又很难查到定义,用起来的时候又经常记不住,在这里总结一下和Vex里类似的变量吧。 ...
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Memo of Analysing Game Rendering 2 | 分析游戏渲染的姿势备忘之二

上回文说到的主要是手游,这次说说别的。在PC平台上,IntelGPA的缺点是: 只能用核显,性能比较差 只支持DX VertexBuffer抓不全,导出模型比较难 PC上另一个重要工具就是NSight了,NVidia自家出的显卡debugger。不仅能用于CUDA科学计算的debug,还有FrameDebugger能分析渲染。集成在VisualStudio里,而且OpenGL和DirectX都支持,而且VertexBuffer直接能抓出来很全的数据。最重要的是,是用N卡渲的,性能不成问题了。 这次用NSight看中的PC上的游戏,是塞尔达旷野之息(Zelda:BotW,用WII模拟器)和STEAM的游戏。 NSight使用方法 新建一个VisualStudio空工程 工程上右键-Nsight User Property,Launch Ex...
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Some Methods to Occlusion Culling | 遮挡剔除的几种方式

目前主流的OC有这几种方式:预计算的原始的PVS,主要CPU端的umbra的dPVS。和主要GPU端的GPU-Driven。像RealTimeRendering书中中提到的Hierarchical Z-Buffering和HOM,大多比较底层,集成在其它实现方案里,比如dPVS用了HOM的技术。另外还有一些硬件层面的EarlyZ,比如PoverVR的Hidden Surface Removal这里就不讨论了。 1. 简单PVS 直接离线计算每个位置上的可见物体集。位置用cell描述,几米一个。给每个物体一个ID,存一个bitarray记录可见性,内存占用也很小。实时运行很快,只是离线计算比较慢,笔者经验1000m*1000m在几个小时左右。它在手游上很容易实现。有几个要点:1. Cell划分,最简单的就是平均切分了,更细致的考虑还有按密度自适应cell大小(比如四叉树),高度上可能有多...
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Memo of Analysing Game Rendering 1 | 分析游戏渲染的姿势备忘之一

目前(2018)手机的GPU基本只有三家了:Mali, Qualcomm Snapdragon, PoverVR. 其中Mali主要是华为在用,Snapdragon是其它大部分的安卓机在用,比如小米/三星/OV/一加. PowerVR是苹果专用的,集成在果家的A系列CPU里了。这之中,ios的Xcode只能分析自己build的程序,没法逆向工程其他游戏。而Mali和Snapdragon分别有自己的GPU Profiler支持。 Tegra的GPU可以用Tegra Graphic Debugger分析,不过NV的这个GPU现在手机上用的不多了,笔者唯一知道的是13年的小米3. Tegra据说比较好的一点是可以拿到vertex buffer,然后就可以自己写代码解析模型信息。由于顶点数据结构复杂,profiler并不知道每个stride的哪些部分是位置,哪些是uv之类,因此profile...
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Mesh Vertex Animation In Unity | Unity中顶点动画

最后的效果,左为顶点shader,右为蒙皮 10根骨骼 有些远景动画、小动画,用骨骼蒙皮来做太费了。一个好的办法是用顶点动画。比如在顽皮狗GDC的分享Technical Art Techniques of Naughty Dog:Vertex Shaders and Beyond用这种方法模拟鸟的人群的运动。 Houdini集成了Game Development Tools里可以做到导出顶点动画,直接看这篇教程就好。Houdini官方做了Game Development Toolset的工具包,直接可以用的,在Github上有。包含了Houdini中的一些节点和Unity的shader。 制作流程 安装 首先要安装Houdini Game Development Toolset,看上面github即可不必多说。 导入 fbx导入houdini,在out窗口内找到Ver...
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[Translate] Foliage Optimization in Unity | [译] Unity中植被渲染优化

原文在此,下为译文 在我上篇博客——创建森林的美术建议中,我指出了创建3D森林的一些要点。那里我主要强调的是美术建议,资源应该有什么、如何布置。森林一个重要的事情是密度,随之而来的问题是性能优化。 问题 有很多方式优化树林,但如何来创建资源,通用的不多。然而,有一件事是通用的,那就是关注drawcall。 虽然面数也很重要,但不那么复杂。只需要设定一个合理的目标。下面是我们的资源的一些面数。如果你需要很多的透明插片来达到想要的效果,你需要提高贴图中叶子的占用率。 最后,是OverDraw。如果你有很多重叠的透明物体。我不太会关注这个,因为其实我也不知道怎么办。我会修改树的轮廓减少重叠。但是美术效果更加重要。但让树林真实还得考虑overdraw太难了。我只关注了面数和drawcall。 计划 如果你希望发现unity的一些隐藏参数,可以来...
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Call Houdini Engine in Unity | Unity中调用Houdini Engine

在Unity中调用Houdini Engine是可以的,不过如果直接拖进场景,然后bake,其实不太好管理的。mesh叫啥不太好控制。但是如果用代码调用Houdini Engine,就可以进行一系列自动化操作,而且不用担心手动操作管理混乱的问题。 HDA可以直接拖进场景。拖进去以后有一个HoudiniParms的组件,组件里显示的就是HDA的面板。 实例化HDA组件 用代码调用的话可以这样: HoudiniAssetUtility.instantiateAsset(hdapath); 其中,hdapath是hda的路径这就相当于把HDA拖进场景了。然后可以用GameObject.FindObjectOfType找到HoudiniParms类型的组件,命名为assetparm,我们之后修改参数也是改它。 有几种参数:字符串,float,int/...
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Houdini Terrain 2 | Houdini地形生成之二

之前一篇Houdini地形生成尝试在Houdini 15.5中生成地形。没想到Houdini 16的版本就出了地形的功能。在SOP里,菜单叫HeightField。其实原理看上去是一个二维体素,heightfield wrangler其实跟volume wrangler一样一样的。 其实之前15.5就能做地形,只不过erode比较麻烦。16.0版本里集成了Heightfield Erode的节点,目测是OpenCL写的。GPU跑比之前自己写的VEX版本快一些。 Houdini官方有一个Terrain的教程 作者Alex Dracott是似乎是Sony的Artist。这个教程用UE4配合Houdini做了一个非洲稀树草原的地形,感觉完全可以代替World Machine嘛! 1 Houdini制作地形的优点 1. drawmask节点直接可以手绘蒙版。但在WM里用layout...
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Realtime Grass Rendering on Mobile Platform| 移动端实时草地渲染

有很多很多不同的技术了。 题图是一个人的demo,Real-Time Grass Rendering,跟我没啥关系 要渲草的话,OpenGL ES2.0/DX9及以下就不用考虑了。至少要支持GPU Instancing,有Compute Shader更好。 理想平台:OpenGL ES3.1/Metal/Vulkan 1. Rendering Countless Blades of Waving Grass GPU Gem上的文章,链接在这里 主要思路: 1. 贴图 一张alpha-test的贴图 2. 插片 3. 风 为了避免变形扭曲和减少drawcall,定点要记录每个草的中心位置,根据中心位置做随机偏移 主要意义在于提出了草插片,不过其他都没啥考虑。   2. Rendering Grass in Real Ti...
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Mixed Lighting Lightmap & Shader in Unity | Unity中混合光照Lightmap研究

Unity中有三种灯光模式:Realtime Lighting, Mixed Lighting, Baked Lighting. 第一种是实时计算的,第二种是实时与烘焙混合的,第三种所有灯光都是烘焙的。 在Mixed Lighting中处理Lightmap的同时还要考虑实时灯光,Shader上会复杂一点。并且Mixed Lighting中有三种模式:ShadowMask, Bake Indirect和Subtractive,三种模式的Lightmap定义不一样,这就很尴尬了。那么首先介绍一下这几种模式: Bake Indirect 烘焙直接阴影,只烘焙间接光,在Shadow Distance(Project Settings>Quality>Shadows里面设置)之内的阴影都是实时计算的(Shadow Map)。 所谓间接光,就是物体之间互相反射的那些光,也包含A...
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Maya Python Workflow | Maya Python工作流程

半年没有更新了,我一切都好。这半年经历的事情很多:参加CAADRIA、拒掉留学Offer、做完毕设研究生毕业、搬到杭州、加入猪厂。一个新阶段的开始。 这一篇主要总结一下使用Python开发Maya插件的准备工作和基本工作流程。 1. 环境部署 开发之前需要进行一些准备工作。 1. devkit 就是Developer Kit啦。 有了它就可以用C++写maya插件了。不过这不是我们关心的,我们想用python快速开发插件。devkit里提供了一些示例,当然最重要的是自动补全的功能。这个下面配置编辑器时会用到。 2. Sublime Text部署 笔者用sublime text写代码的,毕竟原生的控制窗口太难用了。部署sublime环境的第一件事是装Package Control。有了它就可以方便快捷地安装sublime的插件了。 在这里可以找到Package Contr...
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Some Random Thoughts on Marlin | Marlin随想

为了毕设做打印机研究3D打印机啊。 1 Marlin Marlin是一种3D打印机的固件(Firmware)。所谓固件,就是刷进开发板(或者单片机,比如Arduino)的程序。我们用Arduino的时候,上传的程序就是固件。3D打印机有很多类型的,比如Makerbot,Ultimaker,ZCorp等等。其中最简便最普及的是Reprap的。Reprap是一类打印机,其中很多不同型号,其中比较有名的像Mendel, Prusa, Huxley。而它们共同的特点是由Reprap社区开发的,大多是开源的,自复制的。因此非常便于DIY和改装。 固件也是有很多种的,比较有名的就是Grbl,Sprinter,Teacup等等。Marlin是基于Grbl和Sprinter开发的,这两年非常的活跃。支持的板子和LCD型号极为丰富。参考一下Github上几种固件的活跃度。所以选择了这个固件...
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PyQt+QtDesigner App Dev Workflow | PyQt + QtDesigner 小程序制作流程

0. 起因 毕设要做一个发送GCode的小程序,需要GUI。所以接触了一下PyQt. 1. 安装 需要Qt,在Qt官网下载即可。想下载的话要回答一些问题,我选的in-house deployment,接受LGPL v3之类。然后选择一个完整版的Qt,800Mb左右。 Python环境,我就用的Anaconda,一个集成的Python环境。要不然原生Python装依赖库比较麻烦。我选择的Python2.7,主要因为很多行业软件还没升到3,比如Rhino, Houdini. PyQt5,用Anaconda装比较方便。用pip的话似乎只有py3.5版本的? pyinstaller,发布为exe时用。直接 [crayon-5bea399a686c5789330703/] 2. 界面制作 制作GUI需要Qt Designer。类比一下,Qt Creato...
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Houdini Terrain | Houdini 地形生成

讲道理呢,World Machine的地形用Houdini都是可以做出来的。不过还是有些局限,尝试了一下。 1. 噪声地形 主要就是两类:Voronoi 和 Perlin Voronoi Voronoi很简单,VOP里面直接就有Voronoi Noise 出来和World Machine的很像。 Perlin Perlin可以用Vop 里面的aanoise,不过这里选择了用wrangler写VEX。思路就是很多不同频率的aanoise叠加起来,傅里叶变换嘛。 代码是: [crayon-5bea399a68c14925404244/] 频率每次乘lacunarity,强度每次乘roughness。 出来效果 perlin 和 voronoi叠加就基本可以得到目标地形的原型了。 2. 变形 World Machine里...
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Special Particle Effects in Houdini Vex | 一些特殊粒子系统 in Houdini VEX

感受了一下Houdini VEX,语法比较像C。但如果要说相似度的话,我觉得它更像Shading Language比如GLSL。可以逐个操作Point, Vertex, Primitive。像极了GLSL的Vertex Shader/Fragment Shader。区别在于Point Vertex Primitive是Houdini内置的数据结构,而且VEX不是GPU片段。但是思路和写Shader无比相似。由于操作数据直接就是几何信息,而不是渲染使用,所以VEX也可以用来建模,效率很高。当然VEX也可以用来写shader,它有很多Context,Surface就是Surface Shader,建模用的SOP contex,还有粒子POP Context等等。 尤其是粒子系统,写VEX会比OpenGL,RhinoPython之类方便快捷的多。 和OpenGL对比: + 自带at...
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Introduction to Cracking .Net Assembly | 一些.NET程序集的破解初探

0. 起因 当然就是要破解Grasshopper插件。但是其实起源于笔者破解另一个C#程序。 1. .NET .NET是微软开发的一套技术平台,在其上可以方便快捷地搭建各种应用。.NET应用是基于.NET Framework的,后者是一个类库,一个程序的基础框架,包含很多系统和常用的API。.NET框架主要适合于Windows应用的开发,毕竟是自家的操作系统。当然最近好像也开始支持Linux了,这样基于.NET编写的应用就可以跑在linux。 因为.NET框架在Windows系统上非常通用,所以很多软件都是基于.NET开发的,比如建筑学生最常用的Rhinoceros,以及同样的Rhino插件Grasshopper及GH插件。 .NET框架的一个特点是不限定编程语言,使用C#, VB.NET以及F#均可以开发,这些高级语言具有互操作性,也就是不管用什么语言都可以被编译成一套...
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Some Notes on Physical Based Shading | 有关基于物理着色的资料

弱渣从头开始学图形学,大作业基本功能都做完了准备搞事情,想写个基于物理的着色器。只好从头开始学习BRDF。 PBS这套流程最近几年非常流行,主要是为了帮助美术减少材质的错误的。我就是主要读了几篇论文,看了看别人的代码。 Torrance-Sparrow 看的很多PRS的文献都会提到Torrance-Sparrow模型,1967年的一篇文章Theory for Off-Specular Reflection From Roughened Surfaces. 讲的是他们提出了一个粗糙表面的模型来解释材料受到光照时的表现。文中提出。如最上面那张图,Diffuse项之和入射角度有关,Specular实际上来自于物体表面有一定比率的微表面发现是入射与出射光的平分线(后来从Blinn-Phong中借鉴了下改叫H)。 当然论文了计算了一大堆,最后得到这样一个公式: 这个公式...
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Thesis(WIP) 1

近来重心在做毕设,学图形学,写论文。毕设上周刚开过题,这周设计了一版打印机,下周就要开始下单组装啦。 3DP原理,binder使用环氧树脂,粉末使用石英砂。 放个谍照啦。
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Flowmap in OpenGL | OpenGL中Flowmap水面

笔试的时候有这么一道题,讲模拟水面,用FlowMap。当时没有太懂,就随便回答的,正好这次图形学大作业有机会来实现一下。 FlowMap是用来解决水面流动方向单一问题的方法,SIGGRAPH2010上有篇文章讲的V社做Portal2时使用Flowmap的方法,见此。V社官网上也有一篇文章讲水面内容相似。他们做好场景以后用Houdini做了一个Flowmap,也是蛮厉害的。还有一篇博客,不过讲的不是很清楚,没说FlowMapOffset0和FlowMapOffset1怎么算。 注:以下代码是GLSL version 3.3 最朴素的scrolling diffuse map,就是根据时间改变uv坐标了。 [crayon-5bea399a69a48142436510/] 当然这有些愚蠢,更真实一点的是scrolling normal map [crayon-5bea399a69a5...
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Notes on ACADIA2016 | ACADIA2016记之一(美国计算机辅助建筑设计协会年会)

上周赴美国参加了ACADIA2016(Association of Computer Aided Design in America)的的国际会议。今年在密歇根安娜堡的密歇根大学举办,已经是第36届。这个会虽然不在本校国际会议目录中,但是计算机辅助建筑设计界最高规格的会议,并列的还有亚洲的CAADRIA,欧洲的eCAADe等等。会议的同行评议论文接受率为28%,选择性相当高。 同行的还有师兄YL和他的ASW工作室,他们中了一篇paper和一个project。其中project还获得了runer-up,也就是最佳项目的第二名。另外HWX老师的三名研究生一同前往。再有就是同济的YF老师和他的博士生了,他们有一篇论文。国内前来的只有这么些人,圈子还是很小的。前年时导师及师兄受邀参展,那是在USC的ACADIA2014。也是我第一次听说这个会议。ACADIA2015投了project未中,今年...
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Unity dynamic pathfinding using A* Pathfinding Project | Unity动态更新导航使用A* Pathfinding Project

最近遇到不少坑,比如在用OpenGL写一个烂俗的魔方的大作业,发现GLUT的pop-up menu,居然GLFW没有,还没想好怎么办。还有一个坑是Unity动态更新导航(Rebake Navigation on runtime)。Unity自带的NavMesh功能固然好用,但有两个缺陷: 1. 只能根据NavMeshObstacle更新NavMesh,NavMesh的烘培只能在Editor里,不能动态更新NavMesh 2. NavMesh固定Y为垂直方向 这就无法满足最近在做的项目的需求了, 1. 需要动态加载场景,也就是不仅障碍物是动态的,道路也是动态加载的。当然稍微好做一点是因为这个项目里动态加载的都是模块Prefab,这要是全部Procedural场景目测要复杂不少。。 2. 重力方向要runtime改变,不过稍微简单一点的是其实重力方向只有六种可能X+, X-, Y+, Y-,...
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OpenGL Getting Started!

最近一周开始学OpenGL。因为选了图形学的课,有不少作业呀,比如写个简单的物理引擎、写个简单的地形引擎、实现某篇论文等等。 科班出身的大概都是从OpenGL开始接触的图形学吧,像我这种野路子进阶路线比较诡异。最开始当然接触的是Rhino,不过Rhino里面都是固定渲染管线,只是熟悉了一些Nurbs和Mesh的几何特性。后来写了些Processing,相当于一个简化的JAVA封装版OpenGL。Processing 2.0大约是OpenGL 2.0,3.0就对应3.0。当时学写的时候用的2.0。  再之后过了一遍乐乐学姐的UnityShader入门精要,基本上是入门Shader的同时完整入门了下图形学的知识。在之后就是翻书突击图形学了。像我这种先写过Shaderlab再学OpenGL的应该不多吧。 图形学的课居然教的还是OpenGL 1.1/2.0,用Nehe Tutorial。这TM...
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Gamification of Grasshopper Teaching ?| Grasshopper教学的游戏化?

最近的在想能不借鉴游戏的方式,提高软件教学的效率?大概有这么几个起因。 第一是研究生和大三的Studio让我去教Rhino和Grasshopper,第一次教的比较尴尬。时间紧任务重最后简直变成了我演示,大家观看。本来应该大家通过操作来学习的,似乎并没有应有的效果。 第二是教GH呢,我还真是第一次教。上学期都是师兄教GH我教Rhino。当时的教学方法主要是case by case从头到尾的演示,大家跟着做。大家水平参差不齐容易跟不上或者超前没事做。有没有更好的教学方法。 第三是接触了一套教程,叫做Grasshopper Challenge。原作者是Dan Taeyoung,Columbia GSAPP的助理教授。项目在Github.,通过一系列的小任务来循序渐进教学GH,如下图: 于是最近还真试验了一下用这套Grasshopper Challenge来教学,我...
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Physarealm

This is a Plugin For Rhinoceros Grasshopper. Personal Research based on digital fabrication studio. Collaborator: Zhang Yuxiang. Role: Programmer Time: 2016.9-12 This is a Grasshopper plug-in for agent-based modelling based on Physarum Polycephalum. It is a stigmergy algorithms similar to ant colony algorithm. Physarum polycephalum, literally the "many-headed slime", is a slime...
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Issuu Portfolio Crawler

A Python web crawler Personal Research Time: 2016.9 Architecture student usually upload their portfolios to Issuu.com, which I often visited to find inspirations and reference when working on my portfolio as well. Some of the most admired portfolios had lots of "hearts" representing their popularity. However, I find it hard to search for portfolios with most "hearts". Besides, Issuu.com does ...
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[Translation] Assassin’s Creed Unity: London is not built in one day | [译]刺客信条枭雄:伦敦不是一天建成的

上周虚拟主机运营商更换服务器,DNS解析挂掉了,网站就一直不能访问了。昨天把DNS解析搞到DNSPod,现在目测是局地能访问,笔者正挂着VPN写博客。 [su_spacer size="70"] 今天整理的是GDC2016的一个Presentation,题目是“Assassin's Creed Syndicate London' Wasn't Built in a Day”,来自育碧魁北克工室。主讲者Damien Bastian(下称老D)是魁北克工作室的Team Lead Tools工具主管,做工具链的程序员。稍微八卦一下,老D是法国人,在法国Epitech拿的CS本硕,一个著名的私立软件学院。之后在Eugen Systems当Tool Developer。EugenSystem 是一个小工作室,好像只有50名员工,制作了战争游戏(Wargame)和兵者诡道(R.U.S.E)...
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[Translation]Model Cities in Independent Day 2 | [译]独立日2中的城市创建

主要是两个视频讲座:Model Cities with the Tech Behind Independence Day: Resurgence和Independence Day Resurgence – CityEngine Workflow with Matthias Buehler,这两个视频基本一样。后一个比前一个多补充了些live demo,就是CityEngine官方示例文件的展示。 主讲人Matthias Buehler(下称老M)有必要介绍下,建筑学的背景,之后转行做特效和场景。2007年从ETH MSc Arch毕业,目测是一个Post-Professional的研究型硕士。在建筑和景观事务所做设计和渲染干了两年,跳到了ESRI做产品。那时候ESRI应该刚收购CityEngine,猜测这位兄台应该也就是用CityEngine做些什么DEMO。15年跳到了温哥华Sca...
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Transfer Lightmaps in Unity | Unity中转移光照贴图

unity中光照贴图(lightmapping)的存储方式比较特殊,烘焙好的光照贴图存储在场景中,而参与烘焙的物体本身不记录光照贴图,只记录一组uv数据对应光照贴图。在显示的时候,shader通过这组uv坐标访问物体的光照贴图信息,再显示出来。 并且这些光照贴图没法用手动编辑,只能写脚本编辑。 而相对应的如果不在unity中烘焙,而在maya中烘焙,就是一张lightmapping放在shader的自发光贴图里面了。 所以问题在于,在unity中一个场景里烘焙的物体很难带着光照贴图放到另一个场景里。如果我们非要这么干,就得给被烘焙的Prefab加个脚本,记录光照贴图,在加入其它场景中重新加载光照贴图。 1. 光照贴图访问 首先是要访问一下Prefab里面所有子物体,从根节点遍历一下这个树就可以了,非常简单就不提了。 烘焙过的物体会有一个光照贴图的uv信息,以及所使用的...
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Transformation in ShaderLab | ShaderLab中的空间变换

写Shader经常会碰到一堆得空间变换,而又经常想不起来变换矩阵的名字,因此整理一下。 1 物体空间(Object Space), 顶点着色器接收的语义项比如POSITION, NORMAL, TANGENT都是在这个空间下 2 世界空间(World Space) 3 观察空间(View Space),以摄像机为原点 4 裁剪空间(Clip Space),裁剪空间,最常用的UNITY_MATRIX_MVP就是转换到这个空间 5 切线空间(Tangent Space),用了法线贴图就会涉及这个空间 关系到空间的转换,所以有5C2=10类。 再加上物体和世界空间中都有可能访问两种固定的类型,比如灯光,视线。 1. 物体空间-世界空间(1-2) 以前叫_Object2World,新版本改叫unity_WorldToObject了,其逆变换为unity_ObjectToWo...
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[Translation]TechArt Culture in Uncharted4 | [译]“神秘海域4”中的技美文化

原视频是GDC2016上的演讲Technical Art Culture of 'Uncharted 4' "神秘海域4"(Uncharted 4)是顽皮狗(Naughty Dog)的新作,在今年GDC和SIGGRAPH都有很多展示。 主讲者Andrew Maximov(下称老莫)是顽皮狗的Lead Techinical Artist,似乎是俄罗斯(或者白俄罗斯人?)职业生涯从2008年开始于一个塞浦路斯游戏公司Wargaming.net,2012年跳到蒙特利尔Gameloft,2014年来到顽皮狗。 整个演讲分成七个小节。 1. Game Developers vs Specialists. 贵司的组织架构比较扁平和独立,员工都有自己负责的一部分内容。所以比如负责材质的找负责灯光的不需要经过上级领导。更多的是员工是自己那部分负责内容的Producer,所以贵司的员工更像...
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Terrain Making in World Machine | World Machine地形制作

研究了一下WorldMachine生成地形 峡谷 丘陵 雪山说起来地形制作也有了一点经验,下面总结总结。 雪山 雪山,来自CryTek有关雪山的资源是比较多的,在ArtStation上就有很多人做过雪山,比如K. Teper的,M. Perchun的,I Shinsoj的. 视频教程也有不少,比如P Gaur,I Shinsoj的。 其中非常有启发的I Shinsoj那个教程。虽然WM有一个Snow的节点,但Shinsoj大神做雪山完全没有用那个节点。。。。。S的思路主要有如下几点: 1. 同一个基础模型做两个Erosion,使用Max方式来混合,前一个Erosion使用高Rock Hardness,模拟山体岩石,后一个高Sediment Carry Out,模拟冲刷走的积雪。二者混合。 2. 对Perlin Noise可以Select Height或Sel...
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[Translation]Basic Theory of Physically-Based Rendering | [译]基于物理渲染的基本理论

原文是Jeff Russell所写的Basic Theory of Physically-Based Rendering 广义上的基于物理渲染(PBR)是最近在实时渲染领域激动人心的潮流。这个术语的广泛传播常常让人误解它的准确定义。简短的定义是“很多事”和“看情况”,当然这不令人满意。所以我决定自己些功夫解释PBR到底代表什么,以及它和传统渲染方法有哪些区别。这篇文档的主要对象是非工程师(主要是美术),而且不会展示任何的数学或者代码。 基于物理着色系统与之前方法的主要区别在于对光线和表面行为更细致的推理。这种着色方法已经足够先进,可以抛弃以前的近似方法,抛弃以前制作艺术的方法了。这意味着工程师和美术人员应当理解这些改变的动机。 我们将会从一些基本概念开始,它们已经有了很好的定义。之后我们会着重于新的部分。但如果你已经忍受过我的文章就会发现它们非常值得阅读。你也许会对看Jo...
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Quick Intro to City Engine | City Engine浅谈

研究了一下City Engine。这个软件现在归ESRI公司,也就是开发ArcGIS的公司,所以这个软件的定位主要在GIS系统,城市规划等等。 主要原理 City Engine建模的主要原理叫Procedural Modelling,一个计算机图形学术语,大概就是用一些算法和规则来建模。比如分形,比如做树的L-System,比如建筑里面的Generative Modelling都属于Procedural Modelling。但隔行如隔山啊,读了五年建筑从来没听说过这个名词。逐渐接触了才知道,这特么不就是建筑学里的参数化建模么,而且更加彻底,模型都是完全用参数控制的。当然目的不是非线性建筑学追求的美学效果,那通常需要加入不少手动的操作。其目的是城市建模。用建筑学的说法大概像非线性建筑学想做的是地标建筑,Procedural Modelling当然也可以做,不过大部分在做背景性建筑。这种应...
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Quick Intro to World Machine | World Machine初涉

最近在学习World Machine的作业。油管上有不少教程。 这个软件一般被用来制作游戏中的开放地形。 上图是一个小练习。 这个软件也是节点式的建模软件,非常类似GH,它的电池称为Device。而编辑地形原理又很像ps,只不过操作的不是颜色信息而是一个通道的高度信息。其原理一般分为五步: 创建地形。在Generator面板下。 Perlin噪波贴图生成地形(即噪波作为Height Map,就像ps噪音或者云雾), 自己绘制地形(Layout电池,就像ps笔刷) 。 还有梯度(Gradient电池),就像ps渐变色。等等。 修改地形。都在Filter面板下: Clamp把高度重新映射到一个范围,就像ps色阶下面的滑条 Terrace产生台阶地,就像ps色调均化。 还有blur。 equalizer比较像阈值? bias/gain有点像色...
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