[siggraph13]《使命召唤：黑色行动2》的光照技术

由CallOfDuty BlackOps2开发商Treyarch带来，BlackOps2是Cod第九部，首日狂揽5亿美元，他们在siggraph11时候带来PhysicallyBasedLighting之后，在siggraph13再度来袭。

文章link:

http://url.cn/KJc0XR   

http://url.cn/KATUYe  

http://url.cn/TKrmJU

preview:

这篇paper可以说讲了treyarch在光照的探索上从85分到90分的前进之路，和很多事情一样，这5分所需要做的事情甚至比之前的80分更加艰难，而且很不同。

siggraph11年的文章（可以看http://blog.csdn.net/toughbro/article/details/6723947）是半理论半经验主义，这次则在理论的探索上走的更远，在遇到游戏实时性能问题的时候，也是采用的数学方法来非常合理的逼近，最后在效果和效率上更进一步。

可以说已经脱离了把玩图形编程小技巧的范畴，使用的是务实的科学研究方法来做事了, I like it!!!

研究过程中也是和业界最顶级的一些人有很多合作，彼此之间想法的碰撞，知识的分享真是不错，我个人在开发的过程中也给作者写信问了些问题，都非常耐心的回答和讨论，

挺棒的。

direct specular lighting

siggraph11年的文章就不再重复了（treyarch在文章中倒是简单回顾了下）。

treyarch对direct specular lighting的结果感到满意，就是希望效率上再好一些。

treyarch对光照模型中的Fresnel和Visibility项做了优化，

fresnel项使用的是mathematica软件，然后用曲线逼近的方法，估算出一个更加优化的公式：

visibility项很难用mathematica来模拟，于是使用的是一个shader test framework来逼近：

IndirectSpecularLighting

normalize

环境贴图的normalize原先使用的是一个亮度，但是envmap是一圈的一个信息，单独的一个亮度信息损失比较大，于是改成存周围一圈的一个大致亮度（使用3rd order的spherical harmonics来保存周围的irradiance），然后使用这个信息来normalize envmap就准确多了。

两个小问题

note中一笔带过，但是挺重要的，一个是对于cod来说256x256的envmap没有必要，128x128就够了。

高光的问题，在计算的时候，treyarch试下来把specular power除以4是一个比较好的能够让indirect specular lighting和direct specular lighting在高光上保持一致：

BRDF

这部分不知道怎么写blog好了，black ops1的时候的indirect specular lighting是基于经验主义弄出来的公式，结果就是有些地方挺好，但是总有一些情况摆不平（开发过程中美术抱怨在gloss低的材质上，indirect specular lighting过亮）。

然后treyarch回到BRDF公式上，然后进行推导，拆分，mathematica里面建curve，进行优化估计尝试，然后curve去对比。

中间各种积分，曲线就不一一贴了，最后结果是：

也不错，不给推导过程，谁都看不懂什么意思，天然带加密的。