Share
Dacă sunteți un dezvoltator de jocuri 3D, probabil ați întâlnit termenii transmiterea în avans și amânarea redării în cercetarea motoarelor grafice moderne. Și, adesea, va trebui să alegeți una care să fie utilizată în joc. Dar ce sunt acestea, cum diferă ele și cine ar trebui să alegeți?
Rendering amânat pentru multe lumini (Imagine de la curtea lui Hannes Nevalainen) Pentru a începe, trebuie să înțelegem mai mult despre conductele grafice moderne sau programabile.
Înapoi în zi, am fost limitați în ceea ce a avut graficul grafic al plăcii video. Nu am putut schimba modul în care a atras fiecare pixel, în afară de a trimite o textură diferită, și nu am putut să distrugem nodurile după ce erau pe carte. Dar vremurile s-au schimbat și acum avem canale grafice programabile. Acum putem trimite codul pe placa video pentru a schimba modul în care arată pixelii, oferindu-le o apariție neclară cu hărțile normale și adăugând reflecții (și o mare realitate).
Acest cod este în formă de geometrie, zenit, și fragmentare shadere, și schimba în mod esențial modul în care placa video redă obiectele.
Transmiterea în avans este tehnica standard de redare, care este utilizată de majoritatea motoarelor. Furnizați placă grafică geometria, o proiectează și o descompune în noduri și apoi acestea sunt transformate și împărțite în fragmente sau pixeli care primesc tratamentul final de redare înainte de a trece pe ecran.
Este destul de liniar, iar fiecare geometrie este trecută în jos pe conductă unul câte unul pentru a produce imaginea finală.
În redarea retrospectivă, după cum sugerează și numele, randarea este amânată puțin până când toate geometriile au trecut în jos pe conductă; imaginea finală este apoi produsă prin aplicarea umbririi la sfârșit.
Acum, de ce am face asta??
Lumina este principalul motiv pentru a merge pe o rută față de cealaltă. Într-o conductă standard de transmitere în avans, calculele de iluminare trebuie să fie efectuate pe fiecare vârf și pe fiecare fragment din scena vizibilă, pentru fiecare lumină din scenă.
Dacă aveți o scenă cu 100 de geometrii și fiecare geometrie are 1.000 de vârfuri, atunci este posibil să aveți aproximativ 100.000 de poligoane (o estimare foarte brută). Cardurile video pot gestiona acest lucru destul de ușor. Dar când aceste poligoane sunt trimise la shader-ul fragmentului, acolo se întâmplă calculele scumpe de iluminare și se poate produce o încetinire reală.
Dezvoltatorii încearcă să împingă cât mai multe calcule de iluminare în shader-ul Vertex posibil pentru a reduce cantitatea de lucru pe care trebuie să o facă fragmentul shader.Calculele scumpe de iluminare trebuie executate pentru fiecare fragment vizibil al fiecărui poligon de pe ecran, indiferent dacă acesta se suprapune sau este ascuns de fragmentele unui alt poligon. Dacă ecranul dvs. are o rezoluție de 1024x768 (care este, în orice caz, nu este foarte mare res), aveți aproape 800.000 de pixeli care trebuie să fie redate. Ați putea ajunge cu ușurință la un milion de fragmente care funcționează în fiecare cadru. De asemenea, multe dintre fragmente nu vor ajunge niciodată pe ecran deoarece au fost îndepărtate cu teste de adâncime și, prin urmare, calculul iluminării a fost irosit pe ele.
Dacă aveți un milion din acele fragmente și deodată trebuie să redați acea scenă din nou pentru fiecare lumină, ați sărit [numere lumini] x 1.000.000 operațiuni fragment pe cadru! Imaginați-vă dacă ați avut un oraș plin de lumini de stradă, în cazul în care fiecare dintre ele este o sursă de lumină punctuală ...
Formula de estimare a acestei complexități de redare în avans poate fi scrisă, în notația O mare, ca O (num_geometry_fragments * num_lights). Puteți vedea aici că complexitatea este direct legată de numărul de geometrii și de numărul de lumini.
Acum, unele motoare optimizează acest lucru, prin tăierea unor lumini care sunt departe, prin combinarea luminilor sau prin utilizarea hărților luminoase (foarte populare, dar statice). Dar dacă doriți lumini dinamice și multe dintre ele, avem nevoie de o soluție mai bună.
Renderingul amânat este o abordare foarte interesantă care reduce numărul de obiecte și, în special, numărul de fragmente totale și efectuează calculele de iluminare pe pixeli de pe ecran, utilizând astfel dimensiunea rezoluției în locul numărului total de fragmente.
Complexitatea redactării amânate, în nota O mare, este: O (ecran_resoluție * num_lights).
Puteți vedea că acum nu contează cât de multe obiecte ai pe ecran care determină numărul de luminări pe care le folosești, astfel încât să poți mări cu fermitate numărul de iluminat. (Aceasta nu înseamnă că puteți avea obiecte nelimitate - acestea trebuie încă să fie atrase de tampoane pentru a produce rezultatul final de redare.)
Să vedem cum funcționează.
Fiecare geometrie este redată, fără o umbrire a luminii, la mai multe tampoane de spațiu de ecran care utilizează multiple obiective de randare. În special, adâncimea, normalele și culoarea sunt toate înscrise în tampoane separate (imagini). Aceste tampoane sunt apoi combinate pentru a furniza suficiente informații pentru fiecare lumină pentru a lumina pixelii.
Cunoscând cât de departe este un pixel și vectorul său normal, putem combina culoarea acelui pixel cu lumina pentru a produce randamentul final.
Răspunsul scurt este că, dacă utilizați mai multe lumini dinamice, atunci ar trebui să utilizați randarea amânată. Cu toate acestea, există unele dezavantaje semnificative:
Dacă nu aveți multe lumini sau doriți să puteți rula pe hardware mai vechi, atunci ar trebui să vă lipiți de redarea înainte și să înlocuiți multele lumini cu hărți luminoase statice. Rezultatele pot părea uimitoare.
Sper că a aruncat o lumină asupra subiectului. Opțiunile dvs. sunt pentru rezolvarea problemelor dvs. de redare, însă este foarte important să alegeți cea potrivită la începutul dezvoltării jocului pentru a evita ulterior modificările dificile.
Accentsconagua