Unity | 码工图形

Hair Rendering and Modelling – An Intro | 头发渲染与建模 – 简介

Posted on 2019-03-312020-02-15 by maajor

这篇中回顾了头发渲染模型的历史和一些实现细节，尝试使用Ornatrix建模头发，并在Unity中重现了UE中的Marschner模型，添加了eccentric参数。 1 渲染 1.1 Kajiya-Kay 最早研究毛发渲染的便是Kajiya和Kay，他们在1989年提出了Kajiya-Kay模型。这也成为了实时图形学的标准方法，甚至在30年后的今天，大量游戏的头发还是使用的这个模型。Jim Kajiya应该是个日裔，他在Utah大学完成的博士学位，目前还在微软研究院工作。他因为对毛发渲染做出的突出贡献，获得了1997年的奥斯卡技术贡献奖。在游戏中使用这个模型还要追溯到GDC2004的Hair Rendering and Shading这个Talk，主讲者Thorsten Scheuermann来自AMD。PPT中比较详细地描述了kajiyakay模型和一些hacking技...

Neural Network Post Processing v1.0 Released ! | NNPP v1.0发布了!

Posted on 2019-01-23 by maajor

前文提到的Unity中神经网络后处理插件终于过审发布了！ AssetStore页面：Neural Network Post Processing Github源码（不包含预训练模型）：Neural Network Post Processing 一些截图：参考资料 Post Processing with Fast Neural Style Transfer in Unity | Unity中快速神经风格迁移后处理 Train post-processing with GAN | 使用生成对抗网络训练后处理

Post Processing with Fast Neural Style Transfer in Unity | Unity中快速神经风格迁移后处理

Posted on 2018-12-172020-02-15 by maajor

1 NNPP with FNST 快速神经风格迁移后处理承接上文用GAN训练后处理，其实那篇也算是一种风格迁移吧，只不过风格损失函数在NST中定义为最大均值差，在GAN中定义为一个熵，用discriminator表示。 2 Fast Neural Style Transfer 基本上是基于Perceptual Losses for Real-Time Style Transfer and Super-Resolution这篇文章，与Gatsy最早的文章A Neural Algorithm of Artistic Style不同的是，本文提出用一个神经网络做生成器，训练时候loss函数与原来一样，区别在于更新的不是loss network的输入图片，而是生成器的权重。这样生成好的生成器就可以离线将图片生成为风格化图片和pix2pix很像了，pix2pix的genera...

Unity ECS, Swarm Animation and Markov Chain| ECS集群动画与马尔可夫链

Posted on 2018-11-242020-02-15 by maajor

交通模拟的项目，要添加大量的行人，自然想到的肯定要用Animation Instancing。其主要思路是把骨骼动画烘焙成贴图，skinning状态是per instance的，在vertex shader中读取animation texture做skinning运算。笔者这里有几点不同。视角更远，甚至都没必要做骨骼蒙皮，直接用顶点动画即可动画状态机没有gameplay逻辑，是一个随机过程就好 UnityAustinTechnicalPresentation提供了一个ECS的集群动画案例，虽然其代码已经编译不出来了，但是通过阅读源码可以了解其大致逻辑启动时将骨骼动画数据烘焙成动画贴图 gameplay逻辑中更新状态ID，这部分相当于hardcode的状态机。Job里面目测没法反射或者模板，animator自然是不能用了。Hardcode状态机是不太好维...

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

Posted on 2018-11-102020-02-15 by maajor

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 4 构造内...

Splat with 256 Texture – Review on MegaSplat | 256套贴图混合地形-MegaSplat回顾

Posted on 2018-09-032020-02-15 by maajor

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tessellation，triplar，pa...

[Translate] Foliage Optimization in Unity | [译] Unity中植被渲染优化

Posted on 2017-12-13 by maajor

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...

Realtime Grass Rendering on Mobile Platform| 移动端实时草地渲染

Posted on 2017-10-152020-02-15 by maajor

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 Time with Dynamic Lighting 2006年SIGGR...

Mixed Lighting Lightmap & Shader in Unity | Unity中混合光照Lightmap研究

Posted on 2017-09-022020-02-15 by maajor

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AO。Unity...

Transfer Lightmaps in Unity | Unity中转移光照贴图

Posted on 2016-08-172017-02-18 by maajor

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...

Transformation in ShaderLab | ShaderLab中的空间变换

Posted on 2016-08-122017-02-18 by maajor

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...