AMD1.0 Screen Probe改进分析_screenprobetemporalreprojectioncs-优快云博客

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AMD的GI-1.0方案通过减少ScreenProbe更新次数，采用1/4固定生成策略和重投影技术，优化了性能。文章详细介绍了Probe生成、重投影策略、自适应算法、LRU存储和不同采样及滤波方法。

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Screen Probe改进分析

- Screen Probe Reuse（GI-1.0）
- - AMD Screen Probe

Screen Probe Reuse（GI-1.0）

AMD提出的GI1.0内的Radiance Cacheing方案是在Lumen的Screen Probe方案上建立的，他的主要思想就是减少每帧更新的Screen Probe数量来达到优化性能的目的。

AMD Screen Probe

AMD的Screen Probe实际上就是在Lumen的基础上做的改进，重点说改进部分。

AMD Screen Probe采用的策略是每帧只更新原Lumen Screen Probe 1/4的Probe，其余的Probe尽可能通过复用上一帧的来补全，如果在上一帧找不到可复用的Probe，那缺失的Probe就在下一帧生成，这样不考虑额外过程带来的开销理论上可以提高4倍速度。

生成（Spawn Screen Probe）

下图可见，第一帧只生成1/4的Probe，第四帧才能得到全分辨率的信息。

AMD方案采用固定探针生成模式（Fixed probe spawing pattern）生成Probe，每个Tile会在四帧内每帧都通过低差异序列生成一个Probe，且每8×8Tile最多有8×8个Probe，每个Tile大小是8×8个Pixel且有生成Current Probe或者复用History Probe两种策略。下面为了方便表述我们把Tile称为格子

以四个Tile为一组，上面本应一每帧生成一组4个Probe，但现在每帧只能填一个，每帧生成Probe数量固定就是Lumen的1/4，坑位就这么多用完了就没有了，这帧内该组其他格子的Probe只能通过重投影或者下一帧再生成

这个方案导致人眼会看到屏幕光照从暗到亮的过程怕（因为Reprojection失败的Probe会延迟几帧生成）。

重投影（Reprojection Screen Probe）

AMD的方案可以利用Reprojection来避免大部分的Screen Probe的重新生成。

在Tile内生成Screen Probe的过程中，会同时生成上一帧对应的motion vector来对每个格子执行临时投影找到上一帧的位置，再根据距离、深度、法线和几何差异等因素评估对应位置附近History Probe和Current Probe的差异度来量化一个分数，分数（差异度）最小的History Probe信息直接被填充到Current Probe内，以此来减少开销。

AMD的方案用32位整数前16位存储差异度信息，后十六位存储Local Data Share（存储同Tile多帧History Probe）内的索引

重投影的优化

交换队列自适应补洞

采用固定探针生成模式生成Probe的方式其实存在部分问题，当1/4的Probe生成完了，其余的Probe通过Reprojection获取，但Reprojection失败的Probe就只能等下一帧的1/4Probe了，而屏幕快速移动的时候有很大一部分Probe是找不到上一帧对应的，这就会造成只有1/4Probe能生成，其他位置出现大面积空缺。