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 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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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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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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[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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