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回复:【图不止文】这个gta玩家做出了世上画质最强的游戏引擎

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IP属地:陕西55楼2018-02-15 04:03
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    Brigade是一款什么样的引擎?
    用官方的话说,Brigade is the ultimate rendering engine
    for next-gen games.为下世代游戏打造的终极渲染引擎。
    Brigade的具体特性?
    Brigade是一个视频游戏的实时渲染引擎。它使用路径追踪渲染图像不同与其他像光栅化渲染的大多数3D游戏渲染引擎。路径跟踪是光线跟踪算法的扩展。它模拟了多光路,以每像素的平均值来计算每个像素的最终颜色。当光线碰到一个表面,一个新的射线追踪在一个随机的方向直到最大路径到达的深度或直到俄罗斯轮盘赌一样计算。因此,Brigade能够产生的漫反射,有光泽(模糊)反射,柔和的阴影,真正的区域灯光,现场真实的深度,以及更多。与其他引擎,路径跟踪需要时间提供准确的环境或对象事实上,在专业渲染器的正常工作下,花了将近22个小时来渲染一个几秒钟的光线追踪的水晶球,Brigade可以动态采取动作捕捉人物在环境与路径跟踪照明和实时阴影,使其在实时在30-60帧。
    使用Brigade,艺术家和游戏开发者可以无限制的设计绘制,不需要特别专业的美术技巧,预烘焙GI或骗眼睛的方法来制作图像。


    IP属地:陕西56楼2018-02-15 04:04
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      Brigade目前和未来所能实现的功能?

      速度快!
      Brigade用NVIDIA和AMD硬件在GPU上执行路径跟踪。所有渲染内核都经过微调以获得最大性能。这种微调和自定义场景图优化,允许我们为视频游戏带来实时路径跟踪。

      优化技术
      Instancing 是Brigade最强大的功能之一,Instancing是指由GPU和图形API支持的,用一个Draw Call同时绘制多个Geometry相同的物体的技术。它允许你实例化任何种类的网格物体(树木,草地,汽车,人物等),而不会有明显的性能下降。每个实例与渲染单个三角形的损失相同!

      动态渲染
      Brigade使用特定的自定义加速结构,可以创建数百万甚至数十亿个多边形场景。 Brigade还支持使用COLLADA文件的骨骼(带皮肤),相机,物体等的动画。

      丰富的后处理
      Brigade提供丰富的后处理渲染管线,包括高品质的全屏泛光(bloom),白平衡,色彩分级,饱和度/对比度,漂白旁路,降噪滤波器等。

      强大的灯光系统
      Brigade支持HDRI照明,并包含一个可定制的物理天空。如果HDRI包含任何明亮的光源,则可以投射柔和的阴影。物理天空正在进行大气散射取决于太阳位置等多种因素。

      材质渲染
      任何材料都可以使用Brigade的柔性材料管道渲染。使用复杂的BRDF,Brigade可以利用“超级材料”功能创建任何类型的材料。还可以实时更改IOR,光泽度和材质的反射。


      IP属地:陕西57楼2018-02-15 04:07
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        以及各类实用的功能
        ·无限距离的软阴影(无限距离这个比老黄和苏妈的软阴影技术强太多了)
        ·物理景深,所见即所得,按照三维场景进行物理计算
        ·精确模拟镜头,这个算是对图文爱好者来说十分实用的功能了,可以按照现实摄影的相机参数在游戏中调试快门速度、光圈和焦距等
        ·基于物理渲染的材质,意味着可能实现不再借助各向异性来修复贴图撕裂
        ·无限数量的多边形,可以直接用雕刻的高模不再低模拓扑??
        上述功能倘若真如同作者说的可以实现的话,下个世代的我预感又会像显卡危机一样重新规划显卡市场,推动硬件发展。


        IP属地:陕西58楼2018-02-15 04:08
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          绝大多数的全局光照算法都只用在专业渲染器上,因为需要根据真实的物理计算出最终图像,计算量是相当大的,而且基于物理的渲染不能移动镜头,镜头一移动,就要重新开始计算,所以在普通的游戏引擎中,全局光照都是以偷懒、能偷工减料就偷工减料、各类障眼法的算法去模拟出来的,质量跟基于物理的渲染算法比要差得远,毕竟游戏要保证每秒30帧的图像输出,不可能像CG去耗费巨大的计算量去渲染一帧,都说现在的游戏画质越来越逼真,但是专业渲染器也在慢慢的升级更新迭代,比起渲染器出图,普通游戏引擎渲染的画质跟渲染器的差距还十分遥远。
          与传统引擎不同,Brigade引擎没有采用栅格化来渲染图像,而是使用了路径追踪技术,而且还没有什么引擎能达到像Brigade一样能保证30FPS的渲染效率,充分体现出了HayssamKeilany的代码执行效率,这使得它所渲染的游戏画面水平开始偏向专业的渲染器。这也是我为什么可以很自信的说Brigade是世上画质最强的引擎。


          IP属地:陕西59楼2018-02-15 04:09
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            看到这里,大部分读者吧友应该对Brigade和路径追踪有一定的了解了,相关专业的吧友会感叹到Brigade引擎竟然无限接近与渲染器?
            然而···HayssamKeilany还真的开发了一款渲染器!!上文细心的读者会注意到,HayssamKeilany加入OYOT后在秘密开发两个项目,Brigade其实是第二个秘密项目,而第一个秘密项目,正是业界文明的专业渲染器——Octance Render!


            IP属地:陕西60楼2018-02-15 04:10
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              没接触过渲染器的读者会懵了,什么是GPU渲染器?
              GPU渲染器是未来各大渲染器的一个发展方向,要知道,GPU渲染方面技术的开发是非常困难的
              GPU渲染真的很快吗?
              是的,超级快。
              首先GPU这个东西一开始被造出来,就是为了解决大量运算的问题。它的特点是运算速度超级快但是逻辑单一,只能处理简单的算法,而难以胜任复杂的工作。比如我们图形图像从业者一般做的工作,一等半小时渲一张图的渲染,叫离线渲染。这种渲染因为算法比较复杂,就是GPU以前不能处理的。
              而等到GPU真的可以做离线渲染之后,我们的渲染速度就像变魔术一样瞬间得到超大幅度的提升。这种提升是由于GPU身体结构天生适合快速运算大量数据造成的,以前它只是不会,现在它既然会了,那么就像脱缰的野马,你真的想象不到的快。
              举个例子来说,使用Arnold这种电影公司钟爱的渲染器做项目,经常4个小时渲染一帧,换用GPU渲染器后,在渲染像是山体、石头加怪兽的大场景(少说几亿面,数不尽的8k贴图),一张渲染时间不到10分钟,一晚上跑个50-100帧都不是问题。个人电脑就能跑渲染,甚至不需要租借渲染农场。


              IP属地:陕西63楼2018-02-15 04:23
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                用GPU渲染是不是就等于像游戏一样,速度快质量差?
                之前有人跟我说是因为用显卡渲染,所以等于是像游戏里那样的实时渲染,所以速度是快了,但是质量却不行。
                秉持这个观点的人估计也不少。
                先简单说一下离线渲染和实时渲染的区别。
                离线渲染用的算法都比较接近真实世界光线的传播,一个像素要发射大量射线去场景里反弹去收集周围的颜色亮度信息,最终计算出这一个像素的颜色。
                而实时渲染,核心思想就是hack。通过各种简化和作假的算法,做出接近离线渲染的视觉效果。
                比如说反射,在离线渲染里,就真的是按照光线的传递去看周围是什么东西,再渲到材质上面,这样的结果就非常准确。而在实时渲染里呢?经常会把周围的环境烘焙成一张反射球,经过一定程度的模糊,直接贴在物体表面。这样看着其实效果也不错,只不过遇到动的物体会穿帮(当然游戏里还有更多别的解决这些问题的方法,这里不讨论)。
                前文已经提过了,虽然渲染器开始用GPU渲染了,但是是因为英明的开发者想到了办法,可以让GPU也用离线渲染的公式去计算画面了;而不是改变公式,按实时渲染的方法去计算。所以,我们用的渲染器,虽然用了GPU,仍然还是离线渲染。也就是说,速度得到了极大提升,但是和游戏实时渲染的思路还是隔了很远,本质依然未变。


                IP属地:陕西64楼2018-02-15 04:24
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                  那GPU渲染又快又好,为什么没有电影级精度的市场案例?
                  世界上当然没有那么简单便宜的事儿。
                  从2009年左右, furry ball、octane、vrayrt等渲染器开始发展GPU渲染,当时被它们超级无敌的渲染速度给折服了有无数的用户。但是那个时候的GPU渲染器还很不好用,有非常多的限制。
                  最大的问题有两个:
                  1)不支持离线渲染的高级效果。
                  从这点就能看出来,GPU渲染的开发还是挺困难的,最开始大家都只能 最开始是不支持毛发、细分、置换、车漆、3s、fog color(vray的说法,就是透明玻璃的颜色,不过会随着厚度的变化而改变颜色,属于复杂材质效果)。直到这最近,经过七八年的发展,所有这些效果都已经比较好地支持了。但是还有另外一个非常严峻的问题。
                  2)对于显存利用率的问题。
                  以前我看官方出的GPU渲染视频,都只是看看,因为自己动手尝试过几次,都是因为显卡显存瓶颈而渲染速度根本比不上CPU、不然就是直接渲染不出来。我查过官方测试用的配置,至少双路泰坦,有时候四路,六路都有,相当相当大的一笔投资。看过《图不止文》的各位能掏钱买几千块渲染器的都是凤毛麟角,更何况是投资几万去买显卡??!
                  为什么GPU渲染这么贵?主要出在这显存问题上面。比如说gtx980的显卡4GB的显存,我使用vrayrt测试,渲了一个简单几万面的模型,加一套4k贴图,显存就满了。
                  对于玩游戏的来说,4GB显存跑大部分大作都尚有余力,但是对于搞GPU渲染的来说,却刚刚够塞牙缝。
                  所以GPU渲染的门槛,并不是想象中的那么简单。


                  IP属地:陕西65楼2018-02-15 04:25
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                    GPU渲染器在市场上还有很多很强大的竞争对手,像是redshift这种后起之秀,我个人觉得redshift的渲染速度、稳定性和现存占用上比Otance要优秀一些,但是论出图质量来说, Otance的基于物理的无偏差算法才是这款产品的重点和优势。
                    OtanceRender官方渲染作品











                    IP属地:陕西66楼2018-02-15 04:29
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                      IP属地:陕西67楼2018-02-15 04:31
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                        我本人使用Octance做过的一些小Demo,场景很小没什么大场面









                        IP属地:陕西68楼2018-02-15 04:32
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                          Octance支持的几百项功能一览
                          基于物理的/光谱光传输
                          公正和直接照明/环境闭塞
                          自定义采样算法(自定义MLT像实施)
                          多GPU支持
                          几何实例
                          渲染通道
                          对象的可见性(开/关阴影/摄像能见度)
                          位移映射
                          物体运动模糊
                          头发/毛皮原语
                          opensubdiv表面
                          Region Rendering
                          网络渲染
                          HDRI环境的太阳
                          包装orbx文件(所有的场景数据/资源档案)
                          通过这种格式的动画支持
                          暂停/恢复
                          建立在萤火虫的拆卸工具
                          信息渠道的内核模式
                          立体模式
                          后置处理设置
                          从核心的纹理支持
                          整合核心瓦和采样控制选项
                          体绘制
                          纹理动画支持
                          纹理烘烤系统
                          深度图像渲染
                          出口辛烷值渲染云选项
                          PS图象处理软件合成延伸
                          支持多种色彩空间
                          RGB颜色
                          高斯谱
                          黑体光谱
                          色相、饱和度和对比度控制
                          OTOY的orbx(几何、纹理压缩档案等)
                          用参数和材料的Wavefront OBJ格式导入
                          进口提供计算顶点法线或通过提供光滑组
                          VDB进口(包括动画和速度的运动模糊)
                          图像纹理包括加载超过40种不同的格式的支持
                          HDR,佳能原,OpenEXR HDRI图像纹理
                          实时GPU的色调映射的图像输出
                          原HDR图像输出(EXR)
                          纹理投影控制(紫外/盒子/圆柱/平面/球)
                          纹理变换(缩放、旋转、平移)
                          动画纹理支持
                          纹理UV贴图位移值范围
                          光谱太阳/天空与实时定位/日期控制日光
                          谱或HDRI环境照明
                          从控制温度的几何纹理和可定制的黑体光谱排放,功率(瓦),分配,效率
                          IES光文件的支持
                          照明通过(原料或过滤通过)
                          基于物理的材料模型
                          凹凸和法线贴图
                          不透明度/α映射
                          透射、吸收和散射
                          制图的薄膜
                          漫射材料Shadow Catcher选项
                          暗影捕获磨砂材质的选择
                          空材料和混合/材料和层堆垛
                          镜面材料IOR和色散
                          访问livedb材料数据库快速添加社区提交材料到当前场景
                          在本地驱动器上存储客户LocalDB材质和纹理
                          控制渲染功能(启动、停止、保存等)
                          开发自定义脚本和创建UI元素(脚本输入数据控制等。)
                          脚本Node Graph
                          用默认的脚本文件夹脚本轻松访问
                          基于GPU的实时色调映射管道全
                          选择相机响应曲线的测定
                          模拟摄像机控制曝光、光圈、ISO
                          控制γ、饱和度、Vignetting
                          真正的自由度薄透镜的视角
                          实时3D立体立体渲染
                          实时控制自由度
                          镜头位移实时交互编辑,监控和渲染场景
                          基于用户界面柔性节点图
                          动画帧控制时间滑块(动画这种场景)
                          通过连接节点建立复杂的程序对象和材料
                          共享的材料,纹理和发射器中使用livedb
                          可定制的鼠标导航和命令
                          自动绘制的可执行文件的命令行参数
                          可定制的工具栏,添加,删除和重新安排项目和窗玻璃
                          交互式调整焦距(指定的距离或汽车)
                          薄透镜投影选项和立体模式
                          全景球面、圆柱、立方体地图投影和立体模式
                          贴图烘焙烘焙相机的实现
                          本地数据库的支持
                          彩色坡道可用体积介质
                          体积发射模式
                          支持实例和动画卷包括运动模糊速度网格
                          多RGBA通道值每像素包括前后景深
                          设置的烘焙组使用对象层或对象层地图
                          提高合成工作流通过存储z-depths
                          OpenEXR标准输出格式


                          IP属地:陕西69楼2018-02-15 04:34
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                            该楼层疑似违规已被系统折叠 查看此楼


                            IP属地:陕西71楼2018-02-15 04:36
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                              A2 充满野心的OTOY公司
                              在A1中曾多次提到过HayssamKeilany的就职公司OTOY,着重于研发GPU加速和高质量图形渲染技术等,除Brigade和Octance外,OTOY在其他图形领域也开发出了十分先进的产品
                              如LightStage


                              IP属地:陕西72楼2018-02-15 04:37
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