《赛车总动员2》的渲染技术

Rendering In Cars2,由disney旗下Avalanche Software的三个哥们带来。

Avalanche已经发布过toy story3，这次来到cars2，面临了很不一样的挑战，toy story里面是一些简单模型小可爱，所以里面的性能压力相对较小，就有较大的空间去提升光影。

cars2里面支持4个人同屏竞赛，也就是4分屏，所以很多东西要重新来平衡来达到一个好的品质。

                                                                                                                                                                                                             

LightProbe

光照使用到基于light probe的indirect lighting,

avalanche在light probe处使用

• gpu来render出一个cube map，
• • cubemap使用atlas来提升性能
• 使用dx的cubemap to sh projetion来得到spherical harmonics系数
• • sh存了3个order
  • 这里其实就是一个irradiance volume，不过cars2进一步玩转irradiance volume

cars2玩转irradiance volume：

• 里面使用box structure来一下子很快捷的放很多light probe
• 可以分一些box类型来禁止light leaking，有local的，有global的
• cars2采用cpu sample的，当然也可以有gpu的，但是还没实现呢
• irradiance volume的典型问题是大mesh的渲染，cars2采取把mesh拆分的办法来做

environment map对于cars2的最大意义似乎是很棒的reflection。

shadow

cars2把静态和动态物体的shadow分开搞，

• 静态物体有lightmap
• • 投射到动态物体的shadow是实时算的
  • • 使用256*256的buffer
    • 简单的low lod模型（proxy geometry）
    • 只是营造车子跑到阴影里，上面发暗这种感觉，不并要求准确
• 动态物体是2个cascade的csm
• shadow使用quater buffer来提升性能
• 使用stencil cull来提升mlaa的性能
• stencil shadow mask optimization
• 1. 画一个1/16的low res shadow
  2. 把shadow的边缘做一个dilate(膨胀）
  3. fulll resolution, 开stencil write，如果在边缘dilate处就texkill
  4. full resolution，开stencil test，这样只有边缘的部分才会full resolution render
  5. cars2的数据是stencil干掉%70的pixel
  6. 降低pixel render数量也把bilateral filer pass的时间消耗从2.6ms降到1ms
  7. 但是有个artifact就是：
  8. 
     
  9. 不过鉴于是4分屏的（还想怎么样），而且不容易看出来，就这样吧。