[gdc18]farcry5的地形渲染技術

05-29

來自專欄安柏霖gamedev

ubi在地形技術上持續輸出，gdc18上面這篇farcry5的地形，也很不錯。

===overview===

（推薦大圖觀看）

這裡我們可以看下過去幾年，ubi在場景渲染上的演化：

15，刺客信條，gpu driven pipeline : GPU Driven Render Pipeline
15, farcry4, adaptive virtual texture ： https://blog.csdn.net/toughbro/article/details/52108491
17, ghost recon wildlands, pipeline : https://zhuanlan.zhihu.com/p/33887115

所以到了farcry5，可以說具備了之前產品的所有優點：高效的pipeline，製作出超逼真場景的能力，非常高的渲染效率；

並且在此基礎上，運行效率進一步提升，細節處理更加到位。

積跬步以至千里！

細節版：圖估計太小，各位手動放大了看吧

（推薦大圖觀看）

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在terrain渲染上，可以說是非常適合gpu pipeline了。

可以看到，基本的渲染工作已經都在gpu上做了，cpu做一個streaming工作，然後就一邊叫好去了。

然後gpu搞定這些額外的負擔花了多少時間呢？0.1ms，班納博士對綠巨人的感覺。

具體細節，可以看前面文章

安柏霖：GPU Driven Render Pipeline?

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adaptive virtual texture在處理z方向投射的地形材質各種猛。

但是在處理xy方向的投射，就不行了，這裡farcry5還是回到了傳統的tri plane projection，這樣三個方向投射，不同情況要blend，就會有48次texture sampling。

然後遠距離terrain的tiling比較嚴重，farcry5要做不同距離不同tiling係數，直接sample數量翻倍：96個。。。

然後就使用了隨機混合的技術來處理，最終可以將sampling數量降到12.

這裡farcry5的技術，他們命名為」stochastic cliff shading」

隨機混合，其實就是使用有噪點的alpha test來替代alpha blend，本質上是一個screen door effect，圖示如下：

這個最大的優勢就是避免了alpha blend，每個pixel只需要shading一次，而不是多次來做blend，性能非常的好。

其實除了farcry5的地形，多向投射和變參tiling，這項優化還有這些地方可以使用：

由於farcry5使用的是deferred texturing的方式，還要處理stable和alias的問題，這個在i3d的「hashed alpha testing」被非常好的解決了。

所以最後得到了質量很好，效率非常高的3向投射的地形。

=cliff geometry=

在檢測到是懸崖類地形的時候，會procedural的生成一些geometry，讓懸崖看起來更給力了。

farcry5的叫法是「screen space shading」。。。命名非常容易讓人誤解，這個做法一般叫做deferred texturing

具體就是在屏幕上渲染material id這種信息，然後統一的在screenspace把material data讀出來用，可以shading可以填充gbuffer。

具體幾個pass：

- 0， shader id渲染depth和shaderid，這樣shaderid的事情就解決了

- 1， gbuffer， material data，利用了地形的特點，位置就可以索引sector，進一步在quadtree里可以找到material信息

然後uv的導數問題是deferred texturing的經典問題，這裡uv導數正比於position的導數，所以確實各方面非常的巧。

farcry5的這個文章，我是非常喜歡的，把大家提的很多的做法，在具體的地形模塊上做了非常好的落地，也有了非常好的結果。

尤其是cliff stochastic shading差點這條路就走不通了，剛剛好17年的i3d有文章，有時候運氣也是實力的一部分呢。