Предрасчёт рейкаста для эффективного рендеринга травы и меха (комментарии) (2 стр)

MrShoor
> Если чуть-чуть увеличить радиус у препятствий, то луч начнет пересекать то, что
> раньше не пересекал. Как этот момент обходится?
цель увеличения радиуса — именно сгенерить новые пересечения. представь себе эти две окружности увеличиваются, когда ты шагаешь малыми шагами по лучу.

arprog
> Демка будет?
в новой лиге path of exile предположительно будет много этой технологии

Suslik
> цель увеличения радиуса — именно сгенерить новые пересечения. представь себе
> эти две окружности увеличиваются, когда ты шагаешь малыми шагами по лучу.
Это я представляю. Я не понимаю как именно ты увеличиваешь этот радиус. Вот у тебя в текстуре XY - начало луча, Z - угол. В пикселе в R хранится дистанция на луче и в GBA нормаль - это единственное предрассчитанное пересечение. Откуда берутся эти самые новые пересечения?

MrShoor
> Откуда берутся эти самые новые пересечения?
пересечение хранится одно. но во время его расчёта радиус волокон увеличивается. короче, так:

float Grass::CastRay(vec3 origin, vec3 dir)
{
  float extraRadius = 0.0f;
  for(float dist = 0; dist < 100.0f; dist += step)
  {
    extraRadius += spikiness;
    for(auto fiber : this->fibers)
    {
      float dist;
      if(length(origin + dir * dist - fiber.center) < fiber.radius + extraRadius)
      {
        return dist;
      }
    }
  }
}

Suslik
> пересечение хранится одно. но во время его расчёта радиус волокон
> увеличивается. короче, так:
Погоди, так это не семплинг с 3д текстуры. Ты просто перебираешь все fibers чтоль? Тогда откуда O(1) тут?

Ну так же два for-a :)

MrShoor
> Погоди, так это не семплинг с 3д текстуры.
Это предрасчет этой 3D текстуры.
Только там должно быть vec2 вместо vec3.

}:+()___ [Smile]
> Это предрасчет этой 3D текстуры.
> Только там должно быть vec2 вместо vec3.
да, так

}:+()___ [Smile]
> Это предрасчет этой 3D текстуры.
Оу, теперь я понял, спс. Интересный трюк.

Интересно.

Попробовал реализовать методику, и упёрся в несколько вопросов.

1) В какую сторону копать для устранения шума вокруг выдавленной геометрии? Если включить линейную фильтрацию для текстуры, выдавленные примитивы получаются окружёнными разноцветным контуром. Я попробовал написать свою фильтрацию: выбираю по 8 текстурным координатам, декодирую дальность и нормали, и уже декодированные значения фильтрую линейно. Получилось вот так:

Уже лучше, но всё равно очень плохо. При уменьшении диаметра травинок получается что-то подобное:

и шумит сильнее с отдалением от камеры.

То есть добиться тонких, ровных травинок, как в заглавном видео в статье, у меня пока не получилось.

2)
> там гораздо интереснее, как обходить ограничения алгоритма на паралелльные волокна, например.

Можно в общих чертах, как это сделано?

Я попробовал просто добавить смещение и увеличение радиуса с каждым шагом, и получилось что-то подобное:

Смещение приводит к очень сильным артефактам, и мне пока не понятно как с ними бороться.

Поигрался с увеличением радиуса без смещения, получил максимум вот такое:

Считаю, что скорость увеличения радиуса надо делать нелинейной. Однако независимо от скорости увеличения, я не могу получить тонкие травинки из-за обводов и разрывов.

3) Как покрасить травинки в разные цвета? Или у вас цвет один, но наложено SSAO?
Я покрасил в разные цвета, пробросив "номер" травинки через четвёртую компоненту текстуры, но тем самым оставил нормаль двухкомпонентной. По номеру уже выбираю цвет из палитры, поданной в юниформу.

Ещё есть мысль сделать "мультисемплинг", как делают в сглаженных демках на Shadertoy.

Но расчёт текстурных координат и прочего интерполированного для соседних фрагментов будет выглядеть тяжёлым и неуклюжим, а из-за низкого разрешения текстуры краевые эффекты вряд ли исчезнут.

VirtualVoid
> линейную фильтрацию для текстуры, выдавленные примитивы получаются окружёнными
> разноцветным контуром.
это обычная выборка чисто по UV, и текстура с мипмапами? не пробовал tex2Dgrad/SampleGrad/textureGrad? производные для него брать от неискажённых UV.

VirtualVoid
anti-aliasing можно запекать прямо в текстуру, для этого в предрасчёте я считаю не один луч на тексель, а, например, 16, при этом лучи выходят из точек, равномерно распределённых по текселю. проблем с такими контурами как у тебя у меня почему-то не было, так что я не знаю, как тебе это удалось. тебе надо определить, откуда именно приходит шум: это будет либо шум из-за нормали, либо из-за твоего способа окраски, так как он не интерполируется. я использую отдельную текстуру с запечённым albedo в точке пересечения, поэтому такой проблемы нет, так как она тоже интерполируется.

отдельную фильтрацию вместо линейной я делал только для координаты по углу, но в итоге и от неё отказался, так как линейная интерполяция поддерживается аппаратно.

на мипмапы я тоже забил, потому что направление по углу мипмаппится плохо и хотелось бы мипмаппить только пространственные направления. возможно, это проще всего сделать через массив двумерных текстур с мипами, а интерпооляцию между ними (слоями) делать вручную, но мне это не понадобилось, так как у нас камера фиксирована и можно настроить так, чтобы всегда был только один мип задействован (основной).

я также в итоге отказался от идеи с процедурной генерацией волокон, так как больно муторно к ним параметры руками подбирать. в итоге я сделал просто запекалку мешей: художники мне дают меш, я его запекаю примерно таким же алгоритмом.

пожалуй, самый значительный вклад в улучшение картинки дал алгоритм, который позволяет избавиться от тайлинга. я использую запечённую текстуру достаточно маленького размера и просто применяю этот алгоритм, чтобы избавиться от повторяемости: https://www.shadertoy.com/view/tsVGRd

вот так выглядит без него:

вот так с ним:

Suslik
охохо, с пофикшенным тайлингом просто отпадно

пара скриншотов текущей версии: