游戏中的渲染技术

游戏为了提高画面质量、更加接近于真实世界，使用了诸多先进的图形技术，特效的使用大幅提升了游戏画面水平~今天卡拉维德专业游戏美术学习交流平台为大家分享游戏中都有哪些渲染技术。
1、运动模糊（Motion Blur）
运动模糊技术的目的有二：一是增强快速移动场景的真实感，二是在FPS并不高的时候让游戏显得不是很卡。运动模糊技术并不是在两帧之间插入更多的位移信息，而是将当前帧同前一帧混合在一起所获得的一种效果。传统的运动模糊技术，游戏只是简单虚化了环境，而对高速运动的物体则仅仅保留运行轨迹而已，这样的前景和背景融合在一起自然效果很差，完全就是拖影和残影，影响视觉体验。
2、景深（Depth of Field）
3D游戏为了模拟真实，更接近镜头/人眼的成像原理，也将景深引入渲染过程之中。由于3D游戏只是将图像投影在了平面的显示器上，不会有深度，因此想要实现景深效果必须在图像输出之前就进行预处理，把游戏主角以外的远景全部虚化。
3、环境光遮蔽（Ambient Occlusion）
 在GPU和CPU有能力进行实时光线追踪（Ray Tracing，按照真实世界光线投射原理反向渲染的技术）之前，环境光遮蔽是当今光栅化渲染模式中最好、最高效的替代方案。环境光遮蔽通过计算光线在物体上的折射、衍射、散射和吸收，在受影响位置上渲染出适当的阴影，进一步丰富标准光照渲染器的效果。
屏幕空间环境光遮蔽（Screen Space Ambient Occlusion，SSAO）是AO的一个变种，它通过对屏幕内进行简单的空间划分，然后进行计算。SSAO的工作原理是：通过采样象素周围的信息，进行简单的深度值对比来计算物体身上环境光照无法到达的范围，从而可以近似地表现出物体身上在环境光照下产生的轮廓阴影。虽然只是模拟实现，但确实能增强场景的层次感，让画面更细腻，让场景细节更加明显。
4、镶嵌细分曲面（Tessellation）
 3D游戏考虑到家用电脑的机能，游戏模型不可能设计得太复杂，否则就不具备可玩性。但为了让游戏变得更加逼真、达到更高画质，太简单的模型的确拿不出手，那么有什么方法既能大幅提升模型复杂度、又不至于给显卡造成太大负担呢？Tessellation技术就是为此而生的。除了大幅提升模型细节和画质外，Tessellation最吸引程序员的地方就是：他们无需手动设计上百万个三角形的复杂模型，只需简单勾绘一个轮廓，剩下的就可以交给Tessellation技术自动镶嵌，大大提高开发效率；而且简单的模型在GPU处理时也能大幅节约显存开销，同时大幅提升渲染速度！
5、视差映射贴图（Parallax Mapping）
纹理贴图大家都明白，就是往建好的3D模型上“贴”一些二维的画面，让人物显得更真实一些，比如常见的砖墙、凹凸不平的地面等，这些如果全部用三角形来实现的话，那么模型就会非常复杂，GPU将会不堪重负，但如果用“一张已经画好砖纹的纸”贴上去的话，那么渲染起来就会轻松好多。
● 凹凸贴图
凹凸贴图技术简单说起来是一种在3D场景中模拟粗糙表面的技术，将带有深度变化的凹凸材质贴图赋予3D物体，经过光线渲染处理后，这个物体的表面就会呈现出凹凸不平的感觉，而无需改变物体的几何结构或增加额外的点面。例如，把一张碎石的贴图赋予一个平面，经过处理后这个平面就会变成一片铺满碎石、高低不平的荒原。当然，使用凹凸贴图产生的凹凸效果其光影的方向角度是不会改变的，而且不可能产生物理上的起伏效果。
凹凸贴图在今天看来已经是老的不能再老的一种技术了，虽然能够获得凹凸的效果，但是凹凸的程度非常受限制，基本上只能做出一些简单的浮雕效果来。这种技术通常用在一些观察视角变化很小的情况上，例如地面，墙壁，远处的一些模型等等，如果角度稍微一大，你就会发现那些凹坑其实是根本不存在的。
● 法线贴图
法线贴图就是把一个表面的凹凸情况用每个点的法线向量记录下来，在贴图的时候根据法线贴图做光影的变换，从而实现凹凸效果。
法线贴图比起凹凸贴图而言，能够实现的效果更好了，相对的就是运算量更大了，需要大量的纹理材质，每个象素的光照情况都需要计算这个点的法线向量和光照情况的夹角计算该点的亮度和颜色。为了节约GPU资源，ATI曾开发了3DC+纹理压缩技术，这对于法线贴图有莫大的帮助。
当然，法线贴图技术同样不是完美的，它也有着自己的不足，凹凸贴图没有能够解决的切向效果问题肯定是仍然不能够得到解决。此外，就是法线贴图技术不能够解决解决更大的凹凸情况的效果。大家如果去观察的话，法线贴图效果能实现的通常是一些内凹或者外凸不是很严重的表面效果。
● 视差映射贴图
为了解决法线贴图在处理较深内凹之时不能够达到的弊端，诞生了新的视差映射贴图技术。该技术其实称之为视差遮蔽贴图似乎更容易理解一些，因为它会对纹理的坐标做变换，一些凸出的纹理会遮蔽到其他的纹理，这样就会看起来具备更好的凹凸的感觉了。
 游戏中所使用的图形技术动辄数以百计，即便是像3DMark这样简短的测试程序中，也包含了数十项先进的、甚至是独创的渲染技术，有些技术甚至连一个像样的名字都没有，而真正能得到广泛使用、被3D游戏爱好这所熟知的技术，确实是屈指可数。以上就是今天的游戏中渲染技术的全部内容。更多资讯，欢迎登陆卡拉维德官网，资源共享，才有学习的进步（ps：持续关注，你会有意想不到的收获），更多资讯，欢迎登陆卡拉维德官网http://www.kalaoo.com/ 进行了解。

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