Programowanie – Blog o Programowaniu

oferta w 2022 roku #dotnet…

oferta w 2022 roku #dotnet #csharp #programowanie Czytaj dalej...

TLDR: Od ponad roku rozwijam swój silnik do gier na Vulkan API i dzielę się całym procesem jego powstawania na wykopie. Ostatnio udało mi się dodać RTAO, czyli pierwszy faktyczny element, który wykorzystuje sprzętowy ray-tracing. Dzisiaj opisuję jak wykonuję śledzenie promieni oraz odszumianie tego obrazu. Cześć mirki i mirabelki! Po tym przydługim TLDR mogę przejść do właściwej części mojego wpisu na mirkoblogu. Przez około 3 ostatnie miesiące siedział długimi godzinami w celu zaimplementowania RTAO (ray-traced ambient occlusion) do silnika, oraz innych elementów, jak rozbudowa edytora. Wiem jednak, że rozbudowa edytora nie porwie tłumów i dlatego w tym wpisie skupię się tylko na AO. Gdyby kogoś zainteresowała jednak interesowała rozbudowa edytora, to zapraszamdo mojego artykułu na Linkedin, gdzie opisuję dokładnie jak edytor został rozbudowany. Przejdźmy do mięsa, czyli do ambient occlusion. Cały pipeline składa się z 3 głównych elementów: śledzenie promienii, akumulacji temporalnej oraz rozmazywanie obrazu. Z tych trzech elementów ten środkowy mimo bycia dość niepozornym okazał się zdecydowanie najtrudniejszym, ale o tym za chwilę. Zacznijmy może lepiej od początku. Śledzenie promieni jest uruchamiane dla połowy rozdzielczości ekranu, aby zaoszczędzić zasoby. Bierzemy obecny GBuffer, czyli tekstury z zapisanymi wektorami normalnymi, czy głębokością, a następnie z pozycji w której znajduje się każdy piksel w świecie rzeczywistym (trochę zamieszałem, ale mam nadzieję, że wiadomo o co chodzi) jest wystrzeliwany jeden promień w losowym kierunku na półsferze. Promienie preferują jak najbardziej strzelać w kierunku zbliżonym do wektora normalnego, ale inne kierunki też są możliwe. Następnie wyniki (boolean) pakuje po 32 do integera. Dzięki temu mogę sporo zaoszczędzić transferu. Nie jest to nawiasem mówiąc mój pomysł, ale podpatrzony od AMD, który wykorzystuje ten trick do przekazywania danych. W wyniku otrzymamy zapakowane dane, które są jednym wielkim szumem. Akumulacja temporalna, bo chyba tak mogę przetłumaczyć Temporal Accumulation, jest to element, który teoretycznie jest dość prosty. Obliczamy sobie jak obiekty przesunęły się względem poprzedniej klatki. Na tej podstawie otrzymujemy teksturę, gdzie każdy piksel ma wektor ruchu (motion vector). Później sprawdzamy, czy na pozycji, gdzie wcześniej był obiekt znajduje się ten sam obiekt oraz, czy możemy z niego poprawnie pobrać poprzednią wartość ambient occlusion. Jeżeli tak to bierzemy go, uśredniamy odpowiednio, a następnie odrzucamy wartość, jeżeli jest zbyt odległa od tego czego oczekujemy. Wiem, że to dość chaotycznie opisane, ale staram się upchnąć kilka książek o ray-tracing w kilka zdań, także musicie mi wybaczyć. Nie mniej ogólnie proces powinien sprowadzać się do tego, że uśredniamy dane z obecnej klatki z tymi z poprzednich, jeżeli to możliwe. Czytaj dalej...