UE4渲染概述




虛幻引擎4擁有全新的、DirectX 11通道的渲染系統,包括延遲着色,全局光照,半透明光照,后處理以及使用矢量場的GPU粒子模擬

延遲着色

虛幻引擎4中所有光照均為延遲光照,這點與虛幻引擎3的直向光照完全不同。不透明表面的陰影通常為全景陰影。

帶光照的半透明物體

半透明物體的光照和着色都是單次的,這樣可以確保將其正確地與其他半透明物體混合,而如果采用多遍光照技術是無法完成的。

Lit Translucency

半透明物體可以將陰影投射於不透明的世界,其本身和其他帶光照的半透明物體。

 
Translucent Particle Self-Shadowing Translucent Particle Self-Shadowing
   

閱讀帶光照的半透明物體以獲得更多信息。

子表面着色

材質擁有了全新的光照模型 MLM_Subsurface ,此模型是為了蠟或翡翠等不透明材質打造,但光照在內部會散射。 比起皮膚渲染,這樣做質量會略低,消耗的性能也會更低。

 
jade_statue.png ice_mounds.png
翡翠材質 冰材質

GPU粒子

虛幻4支持在GPU上的粒子模擬。 傳統CPU系統允許同一框架內數以千計的粒子。 GPU模擬則可以讓成百上千的粒子被高效模擬和渲染。

 
gpu_spawn_500.png gpu_spawn_20000.png
生成速率500 生成速率20000

矢量場

GPU粒子最有趣之處,除了高效外,就是矢量場。 矢量場就是對粒子運動產生影響的統一的矢量網格。 矢量場被作為actor放置在世界中,而且可以像其它actor一樣被平移,旋轉和縮放。 它們是動態的,而且可以在任何時候都可被移動。

Global Vector Field

矢量場也可以在Cascade內進行放置,這樣它的作用被限制在其相關的發射器中。 當粒子進入矢量場的邊界時,粒子的運動會受矢量場影響。當粒子離開該邊界時,矢量場對粒子的影響消失。

Local Vector Field

后期特效

虛幻引擎4提供多種后期特效,這樣美工和設計可以對場景的外觀和感覺進行整體調整。 這些元素和特效的示例包括光溢出(明亮物體上的HDR光溢出特效),環境遮擋以及色調映射。

環境遮擋

環境遮擋 特效為SSAO(屏幕空間環境遮擋)實施后的特效,並且當前僅基於深度緩沖。 這意味着法線貼圖細節或平滑組不會影響效果。 在啟用特效后,多邊形數非常低的網格可能會呈現出更多的棱角。 在虛幻引擎4中,特效僅被應用於環境,在當前這表示僅應用於AmbientCubemap。

環境立方體貼圖

環境立方體貼圖 特效對整個場景的光照應用立方體貼圖. 此特效與材質被光照的位置無關。 觀察者位置,材質粗糙度(高光特效用到),以及材質表面法線均被考慮。 這樣就可以有高效和高質量的光照環境。

光溢出

光溢出 是真實世界中的一種光照現象,可以使得渲染出的圖像在感覺上更加真實,它的渲染性能消耗為中等級別。 當我們在非常暗的背景上用裸眼看非常亮的對象時,我們就會看到這種光溢出現象。 盡管比較亮的對象也會產生其它的效果(條紋、鏡頭眩光),但是經典的光溢出特效並不包括這些。 因為我們的顯示器(比如TV、TFT...)通常不支持HDR(高動態范圍),所以我們實際上不能渲染非常亮的對象。 反之,當光源射到薄膜(薄膜表面散射)或者相機前方(milky glass過濾器)時,我們模擬在眼睛中出現的效果(視網膜表面散射)。 從物理上講,這個特效並不總是正確,但是它可以幫助表現對象的相對亮度或者給LDR(低動態范圍)圖片添加真實性。

Bloom Effect

光溢出泥土蒙板

光溢出泥土蒙板 特效使用貼圖在一些指定的屏幕區域使光溢出變得明亮。 這可以用來創建戰爭鏡頭,更為奪目的HDR特效或修正鏡頭的不完美等。

人眼適應

人眼適應,或 自動曝光, 會讓場景自動調整以重建猶如人眼從明亮環境進入黑暗環境(或相反)時所經歷的效果。

鏡頭眩光

鏡頭眩光 特效為基於圖像的技術,會在鏡頭轉向明亮物體時自動生成鏡頭的眩光。

Lens Flare

色調映射

色調映射 使得渲染場景的顏色會被變換或修改以使最終效果不同。 這可以被用來創建諸如sepia過濾器,碰撞特效(例如紅色閃光)等效果。

 
scene_tint_full.png scene_tint_quarter.png
色調映射 - 關閉 色調映射 - 開啟

虛光效果

虛光 特效會造成被渲染場景的亮度隨距視口中心位置的距離增加而逐漸降低。

Vignette Effect

虛幻引擎4擁有全新的、DirectX 11通道的渲染系統,包括延遲着色,全局光照,半透明光照,后處理以及使用矢量場的GPU粒子模擬。

延遲着色

虛幻引擎4中所有光照均為延遲光照,這點與虛幻引擎3的直向光照完全不同。不透明表面的陰影通常為全景陰影。

帶光照的半透明物體

半透明物體的光照和着色都是單次的,這樣可以確保將其正確地與其他半透明物體混合,而如果采用多遍光照技術是無法完成的。

Lit Translucency

半透明物體可以將陰影投射於不透明的世界,其本身和其他帶光照的半透明物體。

 
Translucent Particle Self-Shadowing Translucent Particle Self-Shadowing
   

閱讀帶光照的半透明物體以獲得更多信息。

子表面着色

材質擁有了全新的光照模型 MLM_Subsurface ,此模型是為了蠟或翡翠等不透明材質打造,但光照在內部會散射。 比起皮膚渲染,這樣做質量會略低,消耗的性能也會更低。

 
jade_statue.png ice_mounds.png
翡翠材質 冰材質

GPU粒子

虛幻4支持在GPU上的粒子模擬。 傳統CPU系統允許同一框架內數以千計的粒子。 GPU模擬則可以讓成百上千的粒子被高效模擬和渲染。

 
gpu_spawn_500.png gpu_spawn_20000.png
生成速率500 生成速率20000

矢量場

GPU粒子最有趣之處,除了高效外,就是矢量場。 矢量場就是對粒子運動產生影響的統一的矢量網格。 矢量場被作為actor放置在世界中,而且可以像其它actor一樣被平移,旋轉和縮放。 它們是動態的,而且可以在任何時候都可被移動。

Global Vector Field

矢量場也可以在Cascade內進行放置,這樣它的作用被限制在其相關的發射器中。 當粒子進入矢量場的邊界時,粒子的運動會受矢量場影響。當粒子離開該邊界時,矢量場對粒子的影響消失。

Local Vector Field

后期特效

虛幻引擎4提供多種后期特效,這樣美工和設計可以對場景的外觀和感覺進行整體調整。 這些元素和特效的示例包括光溢出(明亮物體上的HDR光溢出特效),環境遮擋以及色調映射。

環境遮擋

環境遮擋 特效為SSAO(屏幕空間環境遮擋)實施后的特效,並且當前僅基於深度緩沖。 這意味着法線貼圖細節或平滑組不會影響效果。 在啟用特效后,多邊形數非常低的網格可能會呈現出更多的棱角。 在虛幻引擎4中,特效僅被應用於環境,在當前這表示僅應用於AmbientCubemap。

環境立方體貼圖

環境立方體貼圖 特效對整個場景的光照應用立方體貼圖. 此特效與材質被光照的位置無關。 觀察者位置,材質粗糙度(高光特效用到),以及材質表面法線均被考慮。 這樣就可以有高效和高質量的光照環境。

光溢出

光溢出 是真實世界中的一種光照現象,可以使得渲染出的圖像在感覺上更加真實,它的渲染性能消耗為中等級別。 當我們在非常暗的背景上用裸眼看非常亮的對象時,我們就會看到這種光溢出現象。 盡管比較亮的對象也會產生其它的效果(條紋、鏡頭眩光),但是經典的光溢出特效並不包括這些。 因為我們的顯示器(比如TV、TFT...)通常不支持HDR(高動態范圍),所以我們實際上不能渲染非常亮的對象。 反之,當光源射到薄膜(薄膜表面散射)或者相機前方(milky glass過濾器)時,我們模擬在眼睛中出現的效果(視網膜表面散射)。 從物理上講,這個特效並不總是正確,但是它可以幫助表現對象的相對亮度或者給LDR(低動態范圍)圖片添加真實性。

Bloom Effect

光溢出泥土蒙板

光溢出泥土蒙板 特效使用貼圖在一些指定的屏幕區域使光溢出變得明亮。 這可以用來創建戰爭鏡頭,更為奪目的HDR特效或修正鏡頭的不完美等。

人眼適應

人眼適應,或 自動曝光, 會讓場景自動調整以重建猶如人眼從明亮環境進入黑暗環境(或相反)時所經歷的效果。

鏡頭眩光

鏡頭眩光 特效為基於圖像的技術,會在鏡頭轉向明亮物體時自動生成鏡頭的眩光。

Lens Flare

色調映射

色調映射 使得渲染場景的顏色會被變換或修改以使最終效果不同。 這可以被用來創建諸如sepia過濾器,碰撞特效(例如紅色閃光)等效果。

 
scene_tint_full.png scene_tint_quarter.png
色調映射 - 關閉 色調映射 - 開啟

虛光效果

虛光 特效會造成被渲染場景的亮度隨距視口中心位置的距離增加而逐漸降低。

Vignette Effect

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