BattleField 3和NeedForSpeedTheRun中的渲染技术

http://publications.dice.se/attachments/BF3_NFS_WhiteBarreBrisebois_Siggraph2011.pptx

frostbite engine（寒霜引擎）

系列引擎在battle field以外的知名游戏上<need for speed:the run>开始应用。

关注dice很长时间了，学习到很多东西，很欣喜的看到frostbite从<battle field:bad company>时候的偶有亮点（建筑地形毁坏）到现在在battlefield3中成为的图形效果新标杆，可以和CryEngine3的效果一较高下，并且在销量上也取得了不俗的成绩，可谓双重胜利。

现在使用frostbite2制作了<need for speed:the run>

本文介绍在frostbite2在两款游戏上技术的应用。

                                                                                                                                                                                                                                                            

bokeh blur

这个效果不太感兴趣，在ce3，ue3和frostbite，还有n多其他的游戏paper里都有说。

这里说的一点挺好，就是blur，有的是不能separate的，那么这个计算量就是：O(n*n)，有的是可以separate的，比如，那么计算量是O(n).

可以separate的包括gaussian blur，box，skewed box。

                                                                                                                                                                                                                                                            

ZCull Reverse

这个是一个挺有意思的技巧，一般在deferred lighting中做point lighting的时候，是使用front face和back face各render一个pass的方式，使用stencil来确定point light sphere影响的区域。

这里介绍一个方法是把zcull的compare方式变成GreaterEqual,这样和正常的方法上在point light起作用，比如：

A和B的情况，是否reverse是等价的（一个在A上省一个在B上省），但是C的话就是reverse的好多了。

使用csm，也可以这么做，画一个cube来做一个cascade，用stencil标记前一个cascade render过的pixel，挺不错的。

                                                                                                                                                                                                                                                            

MinMaxShadowMap

这里说的问题是shadow map mask问题，把需要soft shadow（也就是shadow和unshadow部分交界的地方）和纯的shadow和unshadow的地方。

这里的算法是：

• 使用hard shadow map画第一遍
• downsample，把需要soft shadow的地方和hard的地方以不同的alpha保存
• 使用alpha test来更新stencil
• 使用stencil test来跳过不需要soft shadow的地方，进行pcf

                                                                                                                                                                                                                                                            

Chroma sub-sampling

并不是一个新的概念，jpg压缩中常常使用的，就是把颜色分成luminance和chroma两个部分，全精度存储luminance，低精度存chroma。

具体可以看wikipedia的连接：link

这样的压缩之后，post process 的bandwidth消耗降为1/4

                                                                                                                                                                                                                                                            

Temporally-stable Screen-Space Ambient Occlusion

frostbite2提供了两种dynamic ao:

• 普通的ssao给中低端机器
• hbao给高端机器

质量对比很明显了：

HBAO：

SSAO：

ssao的sample方式是volumetric occlusion的line的方式，效率比较好。

这里主要是说了blur的方式，把4个纯色的ao的pixel信息pack到rgba里面，这样一个9x9 gaussian blur会被降到3个horizontal tap和5个vertical tap，效率对比很明显：高于4:1的一个差距