DFAO-Unity：使用双层SDF和光线行进技术实现AO和软阴影效果

DFAO-Unity：使用双层SDF和光线行进技术实现AO和软阴影效果

DFAO-unity Distance Field Ambient Occlusion, implemented in Unity, as an extension of SDFr 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/df/DFAO-unity

项目介绍

DFAO-Unity 是一个开源项目，它利用双层层次结构的SDF（有向距离场）和光线行进（ray marching）技术来渲染环境遮蔽（AO）和软阴影效果。这个项目依赖于[SDF baker (SDFr)]技术，通过维护和运行时懒更新全局SDF，指导光线行进的初步步骤，并大致定位可移动对象。

项目技术分析

DFAO-Unity 的核心在于双层SDF结构的应用。在渲染过程中，首先从全局距离场（GDF）中采样光线行进的步长，然后使用相邻对象的局部SDF。全局SDF的引入，使得可移动对象能够得到更好的处理，同时局部SDF确保了精确的表面点定位。

项目使用了一种保守的距离加法方法来平滑全局SDF与局部SDF之间的过渡，以保证光线行进射线精确击中对象的最近表面点。然而，保守的距离加法可能会导致额外的光线行进步数，特别是当视射线与对象边界框边缘的角度接近0度时。

为了减少额外的步数并提高精度，项目采用了一种基于Sqrt root of 2的保守方法来处理全局距离和局部距离的加法，从而优化了光线行进的步数。

项目及技术应用场景

DFAO-Unity 的应用场景主要针对静态场景和可移动对象数量有限的场景。在当前的实现中，阴影渲染在一个Nvidia GTX 1660Ti显卡上，以高清分辨率运行时，大约需要4-6毫秒的时间。由于光线行进算法的特性，该效果与屏幕尺寸紧密相关。然而，对于更高分辨率的优化，可以通过以下方法实现：

• 降低采样率
• 使用自适应分辨率渲染，例如从这里开始了解

项目的实际效果可以通过提供的幻灯片和视频进行查看，这些资料详细介绍了项目的实现细节和效果展示。

项目特点

1. 双层SDF结构：通过使用全局和局部SDF的组合，项目能够更精确地渲染环境遮蔽和软阴影效果。

2. 保守的距离加法：保证了光线行进的射线能够精确击中对象的最近表面点，尽管可能会增加额外的步数。

3. 性能优化：项目在高清分辨率下表现良好，且提供了针对更高分辨率的优化策略。

4. 易于使用：只需克隆代码并打开示例场景，即可运行并查看效果。

5. 社区支持：项目欢迎讨论和问题反馈，用户可以在问题区提出自己的看法或疑问。

以下是项目的截图预览，展示了实际渲染效果。

总结来说，DFAO-Unity 是一个功能强大的开源项目，适用于那些需要高质量环境遮蔽和软阴影效果的Unity开发者。通过其独特的双层SDF技术和光线行进算法，该项目为Unity开发者提供了一种高效且易于实现的方法来提升场景的真实感。无论是静态场景还是包含少量可移动对象的场景，DFAO-Unity 都能够提供出色的视觉效果。

DFAO-unity Distance Field Ambient Occlusion, implemented in Unity, as an extension of SDFr 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/df/DFAO-unity