Cxihu田树东的游戏开发博客

Physically-Based Rendering (PBR)基于物理渲染包含材质、光源、相机、光线传播等，但在实时渲染领域我们提PBR说的就是PBR材质。PBR在实时领域材质丰富度没有离线PBR多，因为要考虑性能。再者严格来说实时领域的PBR也不是严格遵循物理基础的，做了大量的简化。

顾名思义，屏幕空间只使用来自“屏幕”的信息，也可以理解成是对现有直接光照效果图的后期处理，使得加上模拟的间接光照。RSM严格来说属于图像空间，LPV、VXGI属于3D空间（世界空间）全局光照。

但这样有个问题：如图P点是次级光源，无论如何都照亮不了对背面的q点，但因为我们把空间划分成Volume格子，而格子内的光辐射是同样的，那么q点经过错误计算也会被照亮，如图：LPV这种缺陷叫做：光泄漏。是由于格子比物体大照成的，可以通过动态自适应格子大小来解决。

VSSM虽然很巧妙但不够精确，随着对图像空间降噪的处理手段越来越多，如TAA等，PCSS现在又回归成了软阴影的主流。

距离场（SDF）有个致命的问题就是只能判断相交，无法获取材质信息，所以无法给三角面着色。Lumen的厉害之处在于，它融合了经典的全局光照思路（光线追踪+辐射度算法），以及一系列巧妙的工程手段，解开了原本无法直接求解的渲染方程。复用reuse:即用上一帧接收的光照做为本帧的向外辐射的能量（光照）。一直步进到新的点离三角形的距离小于0.01，那么说明光线和这个三角面相交了。再从3判断离自己最近的三角面是1，继续往前步进1，也不会有任何三角面相交。面元细分的越多，间接光的反弹次数就越多，成像也就越逼真。

众所周知，现代GPU有两条流水线，一条处理三角形网格，一条处理纹理图像。相比于图像，三角形网格的组合结构是不规则的，因此无法直接用硬件表达和随机存取，需要复杂的算法来动态构建。UE5 Nanite的方法：几何图像： 就是直接对网格结构进行曲面参数化，即RGB表示顶点位置，像素排列表示顶点组成三角形的关系，生成几何图像。虚拟纹理技术： 将所有的纹理融合成一张巨大的纹理图像，覆盖整个游戏世界，用四叉树管理每一个分割成同样大小的page，动态加载当前渲染场景所需要的page。...