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行业资讯

如何使用光影创建波动的水面?-part2
BY:Florian Gelzenleuchter 纹理化 通常,水光影由几个部分组成。它利用了一些旧技术,比如彼此不同的速度和大小滚动两个法线贴图。这样,可以轻松地更改表面的外观。折射纹理和另一种噪波纹理也是如此,它们被用于制作诸如泡沫之类的其他细节。由于平面贴图,当水到达特定角度时,水也变得更快。这就可以将光影放在任何物体上。 这是构成此光影的功能的列表: - 法线贴图表面细节 - 在陡峭的角度流动更快 - 从阳光方向投射到表面以下所有物体上的焦散投影 - 基于深度的折射(因此在浅水中的变形更少) - 表面有泡沫和阴影 - 水下雾,模糊和色差 - 可通过顶点颜色定义位移区域 在Unity中面临的挑战 在外观和交互性之间取得平衡性是制作良好的水类光影的关键,不管所要实现的水流是否真实的,它看起来都应该是流动性的。这就是为什么像《塞尔达传说:风行者》中那样的单一彩色海洋也看起来可信的原因。 顶点位移或彼此滚动两个法线贴图是一个很好的起点,然后再添加一些折射,在基础的水光影上可以进一步的完善。 另一个关键部分是互动。 游泳时角色会留下波浪,碰撞时泡沫会溅到空中,或者当波浪撞击海岸时,沙子会变湿。将水融合到游戏的世界中,就像将所有事物融合在一起,而不是看起来像是分开的东西一样。当然,这在很大程度上也取决于各个游戏本身的需求。 有关光影的处理建议 制作时要记得光影需要实现的目标,并在游戏的机制下来创建它们。它们是将游戏玩法和游戏世界融合在一起的最好工具。 对初学者来说另一个建议是,建立一个自己可以使用的工具库。这可以应用于许多领域,但是特别是对于光影来说,这是使事物变得很棒的方式。你需要不断的尝试一些新的东西,尽管这些东西在这个项目中可能永远都不会用到。 在游戏开发中,不要只是依赖新的技术,那些基础的东西也很重要,结合基本技术来创建复杂的东西是非常有趣的!

2020-01-17

如何使用光影创建波动的水面?-part1
BY:Florian Gelzenleuchter Florian Gelzenleuchter分享了他的工作流程,为《塞尔达传说:狂野之息》粉丝项目The Bells'Arietta重建水光影。 ! 介绍 Florian Gelzenleuchter,目前正在德国HTW柏林学习游戏设计,自2017年底开始学习以来,开始深入研究Unity和Unreal,资产优化,光影编程等。 收集参考 Florian Gelzenleuchter现在在业余时间几乎都用在一个名为“ The Bells'Arietta”的项目上。这是他的一个个人项目,他尝试在Unity中重塑《塞尔达传说:荒野之息》的场景。《塞尔达传说》是他最喜欢的游戏系列之一,通过对艺术风格和游戏进行透彻的分析,他想发现和学习很多有关游戏开发的知识。 从那时起,他学到了很多新事物,例如编写光影或与Substance Painter一起工作。在这段时间里, 还对工作流程进行了几次大修改,让每次变得更加高效和有条理。 在收集参考资料的同时,也尝试着研究现实生活以及让想要达到的效果在游戏内实现。这不仅可以作为启发,而且可以提供有用的信息,说明可能发生的情况以及以后可能会出现的问题。当他被问到是什么让他产生了在《荒野之息》中独特的参拜感觉时,他将其分解为三个关键方面。冷的,抛光的大理石,通透的空气和清澈的海水。考虑到这一点之后就开始创建水光影。 工程力学(Project Mechanics) 《荒野之息》中的水使玩家的视线始终保持在水面之上,因为林克不能在水下潜水。水效果通常需要使用不同的光影设置和其他水下效果。此外,将相机限制在水表面上可以简化相机的移动。  将自己限制在同一位置是一个极端的优势,因为玩家可以完全专注从表面上方看水的外观。这样就为光影技巧提供了空间,例如使用深度缓冲区处理水下的雾。 创造焦散Creating the Caustics 焦散效果是最新的《塞尔达传说》中未包括的一种影响。当光线被曲面折射并投射到其后面的所有物体上时,就会出现这些令人着迷的图案。常见的例子是一杯水或游泳池水被阳光照射的表面。 要解决的第一个问题是焦散的动画。。像许多其他能量效应一样,焦散投影具有非常有机的外观。对此类噪点的首选解决方案是使用Photoshop中的简单混合设置进行原型制作。在此示例中,您可以在左侧看到基本纹理。纹理的每个通道添加了一个小的偏移量,以解决光线折射问题。然后,复制了该图层,将其放大了一点,然后将混合模式更改为变暗。在最后一个面板中,将纹理添加到沙子纹理上。在最终的光影中,两个图层都单独移动。 现在,可以将结果从光的方向投射到对象上了。通过使用NdotL和对象的阴影贴图进行额外的遮罩,可以ikan奥折射的本身几乎完成了。 现在,所有这些步骤都基于每个对象。通常情况下,会有一个高度值在与对象所在的水面相同的水平上截断效果。如果资产是模块化且较小的,则在大多数情况下这可能会起作用。但是,一旦连接了一个具有不同高度的地形,就无法再定义一个总截断了,所以可以使用深度缓冲区。但是在渲染透明对象之前都无法访问它。同样,必须计算每个对象和着色器的焦散似乎并不高效。  Florian Gelzenleuchter用来解决此问题的方法是利用游戏引擎中透明对象的性质。这些不会渲染到深度或g缓冲区,这使的制作者可以访问水下所有对象的法线和深度。这样,所有操作都可以在一个光影中完成,并且焦散会自动影响写入深度缓冲区的所有内容。  

2020-01-16

【实时渲染】5G移动网络对3D实时渲染技术的影响
5G移动网络 第五代无线技术已靠近我们。世界各地的城市都在进行测试或部署,据报道预计在2025年将有14亿台设备在5G上运行。 5G网络将更快、延迟更少,并具有一次连接更多设备的能力。使用Wi-Fi和蜂窝频段的低频5G网络速度有望比LTE增长25%—50%。 惊喜与挑战 快速的连接将为个人和企业带来好处,包括缩短数据传输时的延迟,增加连接能力以及支持高速移动物体的能力(意味着它可以在高速火车上使用)。 由于 5G 的速度超出 4G 10 倍或更多,因此需要增加网络本身的密度。提高密度会带来增加网络复杂性的问题,因为基站边界的数量大幅增加了。这意味着干扰更有可能会成为问题,并且连接丢失的风险也会上升。智能、自动频谱分配将是保持网络质量和速度的关键,而有线基础设施则需要进行全面革新,以提供足够的前传、回传和电力。 较慢形式的5G可能会更快地推出更广泛的产品,因为它使用了具有更远距离的中频带波,但是该技术不如毫米波那么密集,因此无法达到那些超快速度。最重要的是,这两种5G需要不同的天线,这意味着并非所有5G设备都将能够同时利用两种速度 行业的广泛应用 一旦克服了这些障碍,5G的影响力将远超智能手机。5G将对各行各业产生巨大的影响,不过受限于移动设备本身屏幕分辨率,是否可以 实时渲染完毕并流式传输8K视频并不重要。 有许多需要大量数据的应用程序将受益于近乎实时的信息发送能力。 制造,娱乐,汽车和零售业有望推动5G需求以及无线通信技术,因为这些行业对数字、云和安全性的要求不断提高。无人驾驶汽车,智慧城市,机器人技术和医疗保健中的可穿戴遥测等技术的基础设施和物流都将需要超快速的5G功能。 例如,超高速无线功能在医疗保健中最受期待的应用之一是远程手术,这将使外科医生可以通过远程控制机器人来对数百公里以外的患者进行手术。这听起来像是一部科幻电影,但未来可期。 CloudXR 英伟达的 CloudXR平台就希望重复利用5G网络前景,它将 云渲染的AR / VR内容流传输到任何设备,而无需昂贵的硬件。 英伟达日前正式为企业VR市场发布了一个全新的软件开发套件NVIDIA CloudXR。利用NVIDIA CloudXR,企业现在已经可以通过5G网络实现虚拟现实和增强现实体验。 全新的NVIDIA CloudXR软件开发套件基于英伟达显卡技术,可帮助企业从基于OpenVR的任何应用程序创建和交付高质量的无线AR/VR体验。 边缘计算 另一个有助于减少实时3D流传输延迟的组件是边缘计算,用于在其起源的网络边缘处理数据。边缘计算效率更高,因为它从集中式服务器中删除了组件和数据服务。 使操作更靠近网络边缘可以缩短数据在客户端和服务器之间传输的距离和时间,从而加快流程并减少延迟。边缘计算会将大量数据上传到网络,并在多个位置运行服务器应用程序。 无人驾驶汽车只是将从边缘计算中受益的一种应用程序。移动边缘计算平台直接部署在网络的接入端,能够极大的减少数据传输所消耗的时间,平台分布式特征则还能够很好地解决海量数据处理及海量终端连接的问题。这样既能满足传输速度问题还能解决信息计算问题。 当汽车在交通中试图读取信号,停留在车道上并在行人越过道路时做出反应时,时间就很重要。边缘计算更可靠,因为在这个情况下它减少了处理和将数据传输到这些汽车之间的延迟时间。

2020-01-15

【实时渲染】3D实时渲染技术初步分解
游戏技术 扩展现实生态系统的发展与游戏的发展直接相关。现代游戏引擎(例如 Unity和 Unreal Engine)可以比以往更快地创建实时3D 虚拟仿真图像。 Epic Games帮助工程师打开了 实时渲染的世界,我们在现实世界中看到和触摸到的场景都可以转化为数字资产。 栅格化(Rasterization)和 光线追踪(ray tracing) 如今,大多数视频游戏都依赖光栅化来进行 3D实时渲染。通过这种方法,3D虚拟仿真场景由无数形状和大小不同的三角形组成,光栅化器从特定角度确定3D图像中的哪些三角形将在2D屏幕上可见。然后,将阴影和颜色添加到每个三角形内的每个像素。 栅格化之所以受欢迎,是因为与实时光线追踪算法相比,它在实时性方面更具优势且计算方面消耗较少。 光线跟踪算法模拟现实世界,通过发射光子来计算各种响应和输入。尽管栅格化可以提供阴影和照明,但游戏开发人员无法预测游戏玩家可能采取的每一个动作,因此毫无疑问,有时照明会略微出错。而光线跟踪使用的算法就能够响应各种场景。例如,如果玩家在天花板上炸开一个洞, 光线追踪就会对相应的环境灯光进行调整。 光线追踪的应用并不局限于游戏。 实时光线追踪可以彻底改变在线购车体验。对于正在寻找适合自己生活方式的汽车的购物者们来说,很希望能够在背景中直接“看到”汽车。通过实时光线追踪,购车者利用虚拟仿真技术可以在度假胜地、城市景观甚至赛道上摆放他们梦想汽车的超真实模型。 此外,汽车制造商可以使用光线追踪来创建逼真的 渲染效果,这些效果可以做到与照片毫无区别。这样就不用每次需要拍摄新车模型时都飞往实车所在目的地,由此节省了大量差旅和人工费用。Unity Technologies和Nvidia在此之前宣布了合作伙伴关系,他们将为该类应用程序创建增强的软件平台。 汽车领域并不是唯一能够从 实时可视化中获得巨大收益的行业。 Unreal Engine 实时渲染技术的用户可以在其笔记本电脑上创建可在大多数VR / AR系统上运行的3D设计。“从汽车设计到海底勘探,各种各样的工程师发现实时、沉浸式可视化改变了游戏规则以提高其行业的效率,质量和安全性。” Epic Games虚幻引擎总经理Marc Petit说。 这些渲染功能与当今的云流交付功能相结合,可将图形化、逼真的内容流式传输到任何设备或屏幕。 云游戏 Google Stadia 通过云将视频游戏流利用 像素流送技术传输到任何能够运行Chrome的设备,包括台式机,笔记本电脑,手机和平板电脑。它甚至可以以4K分辨率播放游戏。微软为Xbox游戏提供像素流送服务Project xCloud,这也允许游戏玩家在其Android手机或平板电脑上玩。 英伟达的GeForce Now允许游戏玩家将数百种游戏通过像素流送传输到PC,Mac或Nvidia Shield,而无需昂贵的技术。GeForce Now依赖使用Nvidia Tesla显卡的数据中心通过像素流送技术为其服务提供动力。 通过云提供的视频像素流送技术对游戏玩家来说非常有用,同时对企业来说也是益处良多。 3dCat利用云提供像素流送技术,各种配置丰富,各公司都可以利用我们的资源和技术进行实时渲染相关的产品和应用开发。 通过Web浏览器,您可以从笔记本电脑,手机,平板电脑或任何其他连接的设备上访问这些丰富的内容。

2020-01-10

3D实时渲染技术的应用与未来的发展
3D 实时渲染技术的应用与未来的发展 混合现实 混合现实就是将现实世界和虚拟世界融合在一起,以创建新的环境和可视化效果。这项技术涉及到定位技术、绿屏替代方案和共享的体验,其中一项特别令人激动的发展是Microsoft的HoloLens。HoloLens2 包含眼动追踪传感器,使用户能够与全息影像互动,就像和现实中的实体交互一样。除了娱乐和游戏行业外,该技术在广大的商业和企业市场中同样有用武之地。 有用的免提应用 借助HoloLens之类的设备,汽车或重型设备的维修人员可以边干活边阅读电子维修手册。它使双手免于打扰,并使诸如iPad之类的设备远离某些混乱的环境。 在波音公司,工程师使用HoloLens眼镜来帮助他们进行飞行控制。使用HoloLens,使这个很复杂的过程速度加快了30%,同时节省了数百万美元。 协同计算 除了这些更多的动手应用程序之外, HoloLens也适用于合作场景。同事们可以在电话会议中一起体验虚拟空间的360度视图,创建3D对象以及查看全息影像。微软等公司正在开发AR虚拟会议室,未来全球的协作者将能够共享混合现实工作区,交换文本或语音信息,或者共同完成某项任务。 混合显示的应用未来可期。例如,用户可以用它设计房屋,也可以在野外虚拟场景中散步。多个用户可以使用真人大小的3D化身进行模拟空间音视频聊天,并随时随地进行实时协作。 无论是体验冒险还是进行设计,此类应用程序展示了一个更为广泛的趋势:协作计算的愿景。 企业的设计团队是非常适合使用混合显示的。使用该技术,团队成员可以从各个角度查看项目的桌面全息影像。而且,无论他们身在何处,团队成员都可以实时分享他们的经验、反馈和想法。 可能性无穷无尽,令人兴奋,这项技术将成为所有行业的游戏规则改变者

2020-01-10

【实时3D】身临其境的交互式3D的发展
交互式3D体验比以往任何时候都更具沉浸性和可访问性。借助云渲染和实时3D流技术( 实时渲染),现在可以在任何设备上获得高性能、可扩展的3D体验。你不再需要虚拟现实即可交互式3D,也无需将应用程序下载到手机上即可播放。这些无缝的实时体验可以被任何联网的移动设备访问。 交互式、沉浸式数字体验的未来趋势如何? 扩展现实 虚拟现实变得比以往任何时候都更容易访问。通过高度复杂的游戏引擎工具,大规模创建大型而复杂的VR体验比以往更具可行性。通过这些工具,用户可以进入完全独立的虚拟世界中,并获得真正身临其境的体验。 同样,增强现实技术让用户浸入一种将数字世界与物理现实融合在一起的体验中(例如精灵宝可梦Go)。从游戏玩家到编码人员, AR应用已变得越来越普及。越来越多的公司都在测试或部署 AR / VR解决方案,其中包括10% 的世界500强公司。 跨行业的诸多应用 扩展现实可以改变无数行业的用户体验,包括购车、室内设计、游戏、安全和医疗保健等。 想象一下在线定制理想汽车的场景。将AR模型放入驾驶场景中,消费者可以即时看到汽车在各种场景中的形象。另外,你也可以在新家中布置虚拟家具,比如在宜家购物时扫描物品,你马上就可以确定它是不是放得进自己的汽车后备箱中。 对于商家来说,通过3D交互购物,有可能开创更多的销售场景。据调查,高达48%的消费者更乐于从能够提供 AR体验的零售商那里购买商品。 在 医疗保健方面,有研究所正在努力开发用AR为外科医生提供X射线影像的应用。通过使用AR眼镜,外科医生可以在手术过程中准确看到医疗器械在皮肤下的位置,这对患者的治疗具有重要意义。 AR / VR还可以通过体验式学习彻底颠覆课堂体验。比如,在地理和历史课程中,学生能够直接“访问”世界各地的国家。在生物课程中,学生可以现场“解剖”青蛙。 我们 3dCat的客户在这些方面都有很多精彩的应用。 AR / VR局限性 尽管VR和AR是令人兴奋的技术,可以颠覆众多行业,但它们仍然有其局限性。 首先是价格过高,大规模的应用目前还只限于一些大公司。例如2018年沃尔玛(Walmart)通过采购上万Oculus头戴式设备对员工进行培训。这对很多中小企业来说还需要一段过度期。但是通过云端提供的 流化技术,可以大幅降低企业的采购成本。 其次,头戴式设备的体验还不是非常完美。有体验者佩戴后感觉头晕、恶心,甚至国外有报道“VR手臂综合症”的患者,据称“其手臂好像和身体失联了似的,就跟游戏里的虚拟手臂一样”。 然而,随着技术的不断发展以及越来越多的公司将其纳入其业务流程中,我们将看到该技术在更广泛的应用中会变得越来越好。

2020-01-10

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