Precomputed Radiance Transfer for Real-Time Rendering

全称真长：

Precomputed Radiance Transfer for Real-Time Rendering in Dynamic, Low-Frequency Lighting Environments".

 

DX9 sample里就有demo什么的。

 

这个文章真的比较喜欢，作者也牛，来自发siggraph最多的Max-Planck-Institut和Microsoft Research。

内容在游戏里没有听说用很多，但是在：

http://developer.amd.com/media/gpu_assets/ArtAndTechnologyOfWhiteout(Siggraph07).pdf

这里有提到。

 

前面背景介绍也比较高屋建瓴，ok, let's start.

 

 

 

 

PRT是针对low frequency lighting environment来做一些全局光照效果，像soft shadow, ambient occlusion, scattering, interreflection...

但是其他的像直接一个太阳光，弄一个大shadow出来的这种情况，不是处理范围的。

 

然后提到了全局光光照的几大困难：

• BRDF complexity----巨复杂的material不好搞
• Lighting Integration complexity----周围光照的积分不好搞
• Lighting Transport-----间接光照，阴影这些东西不好搞

本文就针对lighting integration和lighting transport来做工作。

 

这里比较特别的地方是针对glossy material也有工作做，不像之前辐射度系列主要针对diffuse material，glossy material在做SH投射的时候需要得出一个matrix，不像diffuse的直接一个vector，但是其他部分一样的，所以其实也没有太多可以说的。

 

然后提到Spherical Harmonics,因为这个东东太重要，不得不提。

主要特性在之前博客里面有说，比较特别的就是旋转一致性。这个比较不好表达：

比如一个environment map当环境光源，作用到一个球上，进而这个环境光源投射到SH上，生成一组系数。

然后当environment map（这个环境光源）绕着这个球做旋转的时候，那么我们就可以通过对原来那组系数做linear transformation来完成。

而且每个系数做的时候是各自独立的，不需要依赖于其他系数。

 

这样生成好的一组系数，在物体旋转（相对于environment map）的时候，对系数做一些操作就可以了，而不需要重新积分出来一组系数。

 

然后的工作是主体，但是简单讲就是将一切都表示成SH 系数，然后在将这些系数作用起来，就得出最终结果了。

比如：

diffuse surface要表示unshadowed diffse，shadowed diffuse, interreflection，逐vertex的把这些信息投射到SH上。

environment lighting map也是投射到SH上。

最后一个dot，搞定一切。

 

当然在precompute radiance transfer和存储的时候可以根据实际情况做调整，在将连续的geometry，光照信息离散化过程中，自己选择方式和密度。

存储的时候也是同样道理，比如文中推荐的per vertex的也是不错的，弄到texture里当materia也可以。

 

最后谈到PRT也不局限于单个物体，物体与物体之间也可以，道理一样，只是涉及到precomputed基本就是要静态的，或者几乎静态的（只能做一些简单变化，如旋转）。

 

之后作者们还要弄到更牛的model上，类似subsurface scattering，大家在dx sample里也可以看到，的确是有。

 

基本道理差不多这些，细节部分不用也是忘，就不记了。