计算机图形学--全局光照(3D 空间：LPV，VXGI；屏幕空间：SSAO)

原创 已于 2022-02-19 15:45:08 修改 · 2k 阅读 · 6 ·
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#ue4 #几何学

于 2022-01-06 21:05:11 首次发布
本文详细介绍了LPV（局部偏移向量）算法和VXGI（体积全局光照）算法在全局光照计算中的应用。LPV通过3D网格传播radiance，实现快速且高质量的全局光照效果，包括次级光源定位、SH分布等步骤。VXGI则采用体素格子和树结构，进行两次Pass计算，尤其在处理Diffuse物体和环境光遮蔽(AO)方面表现出色。环境光遮蔽作为全局光照的近似，增强了模型的立体感。文章深入探讨了cosθ积分理解，并涉及了SSAO（屏幕空间 Ambient Occlusion）的实现，包括去噪和考虑遮挡范围的技术细节。
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LPV算法

LPV做全局光照：
1.质量好
2.非常快
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LPV的基本思想：
1.在任何一个shading point上，我如果可以立刻知道四面八方到达该点radiance，就可以很好的做全局光照。
2.在直线转播的过程中，radiance是不变的量
3.解决方法：
将场景分成3D的网格，这些格子用来传播radiance。需要传播间接光照的radiance。
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LVP算法思路：
在这里插入图片描述
Step1 : 找到次级光源(RSM方法)
在这里插入图片描述
Step2:
a.将次级光源放到对应的格子里面
b.对于每个格子，找到虚拟光源
c.计算出任意一个格子，计算出radiance
d.使用SH做radiance的分布
在这里插入图片描述
Step3:传播
在这里插入图片描述
Step4: Rendering
在这里插入图片描述
LPV的问题:
格子划分的无限小
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VXGI算法

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思路：
1.整个场景划分成不同的格子
2.将格子建立成树
3.RSM采样
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在这里插入图片描述
做2次Pass
Pass1：
在这里插入图片描述
Pass2：
从场景中连出来一个椎，判断和场景中的体素的相交
在这里插入图片描述
对于Diffuse的物体，我们会用多个椎体模拟光线向四面八方散射
在这里插入图片描述

AO环境光遮蔽

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环境光遮蔽让模型看起来更立体
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
环境光遮蔽是对全局光照的近似
在这里插入图片描述
环境光遮蔽深入理解
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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对cosθ积分的理解
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如何计算加权平均的KA
在这里插入图片描述
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SSAO
用深度图计算遮挡关系
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判断法线所在的半边
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带有噪声的AO
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去噪
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考虑一定范围的遮挡物
在这里插入图片描述

截图和公式来源闫令琪老师games202课程
感谢闫令琪老师为我们带来这么精彩的图形学课程
https://www.bilibili.com/video/BV1YK4y1T7yY?p=4&spm_id_from=pageDriver

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