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[综合技术] FBEC2019 | Unity技术美术总监Michael Lam:打造3A级游戏渲染方案

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cgsd 发表于 2019-12-23 14:38:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
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2019未来商业生态链接大会暨第四届金陀螺奖颁奖典礼(简称“FBEC2019”)由中国通信工业协会区块链专业委员会、中国通信工业协会虚拟现实专业委员会、广东省游戏产业协会、深圳市互联网文化市场协会指导,行业头部媒体游戏陀螺、VR陀螺、陀螺电竞、陀螺财经、深圳区块链技术与产业创新联盟联合主办,于2019年12月5日在深圳市南山区深圳湾1号T7座鹏瑞莱佛士酒店宴会厅盛大召开。本届大会以“蝶变 · 向上的力量”为主题,将一如既往的关注未来趋势发展、行业创新升级、商业生态新链接等前沿领域。

12月5日下午,FBEC2019 Unity制作人专场正式开启。会上邀请到Unity技术美术总监Michael Lam“打造3A级游戏渲染方案” 主题演讲。

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以下为内容实录:
Michael Lam:大家好,我叫Michael,我来自在香港,现在主要在上海工作。

谈到渲染方案,大家就会想像一个很重要的东西,画面渲染一定要很棒。这里我不能不提最基础的东西,就是物理渲染管线,我有很多客户团队,他们现在用的不是物理渲染管线,达不到Unity一直在推的PBR效果质量。

虽然5.0开始已经有了PBR,但是后期会有更新的版本跟大家讲。从2017年开始有了SRP,和Standard两者的区别是什么呢?懂Unity的人就会知道,这里就不多说了。还有就是轻量级的渲染管线LWRP,现在改名字URP(Universal Render Pipeline),就是通用的渲染管线。

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当时用“轻量级”这个名字的时候,有的客户误会成只要用了这个管线,功能和性能就自然提高了,这个是视乎情况不是一定的。由于这个误解,我们把名字改了,URP是指你可以发布在任何平台,但是HDRP只支持高端的性能,还有HDRP支持Real-Time RayTracing (DXR)现在大家可能觉得应用到DXR距离很远,但是也许不到一年以后多硬件都会支持RayTracing加速渲染,这会在未来非常普及。

现在有很多人建模还是用比较传统的方式,但是如果要程序化这种后期编辑的话,就要用到新的Houdini技术。刚才大家看到了《闪耀暖暖》,如果你们还没有这种应用Substance贴图制作流程,请尽快达到,现在很多公司还是自己画贴图,包括一些团队上网下载一些图片,这样做的话,经常不能符合PBR的材质标准,经常会出现最后渲染差错。
下面我介绍一下SRP,就是可自定义的一些管线,大家可以编辑自己的版本。

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现在URP已是一个很稳定的版本,技术方面,跟以前的PBR差别不是很大,但是更优化了和支持多光源性能上提升了很多,只需要用一个PASS渲染。

大家应该都看过《异教徒》,强调非常准确的物理渲染.这种高端的渲染管线,可以提高渲染的效果。SRP中有一个很好用的Shader Graph工具,现在虽然有了新的工具,但是可能以前写Shader代码的人还不太习惯用它,还是习惯写代码,但是慢慢都要改变,因为美术人员看不懂代码。

HDRP支持不同的光照模型(Lighting model),其中一点就是SSS,懂美术的人都知道,就是透光的效果,大家看这个图上的耳朵,后面有灯,所以会透红,这是非常准确的物理现象。

HDRP支持Specular Occlusion(SO), AO大家都知道,是环景光的遮挡,对反光来说有的时候会有漏光现象,如果只用AO遮挡反光的话还不够,但是帮助还是有一点,真正采用SO可以计算到哪一个Polygon面采不到环景高光. BendNormal可以计算反射角度,如果这个角度有遮挡的话,灯光的方向就会偏移一点。

下面介绍一下实时追光。刚才我说了,为什么这是未来的大方向呢?因为现在我们跟很多硬件厂商合作,比如华为已经在研发实时追光加速器,现在大家知道只有NVidia RTX 2000系列显卡才有实时追光加速器,现在这种功能芯片已经慢慢在手游移动平台上进行发布了,另外 Imagination公司的显示器芯片也已经有了追光加速的功能。

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DXR做到一个非常好的阴影效果,解决了之前提到的漏光问题,做了高光的遮挡功能,也做到了透明的物理折射,如果要很多层透明的话也可以做到,但是需要更多的bounce count值设置。

阴影方面,最左边的用简单一般Shadow Map,右边是用DXR的比较。右边的树下面阴影比较硬,远处树叶比较软,比较散一点更自然效果,在Directional light里可改Angular Diameter角度,可以打散一些比较远的距离阴影,可以起到朦胧的阴影效果。

DXR是在每一个屏幕空间里面,从对每一个像素采一个点去追光.如果你用RTX显卡的话,就可以很好的支持这个功能,如果有未来PS5(PlayStation 5)有研究人来说,也会知道它会全部支持追光这一块。

现在简单给大家看一个Demo,这是打开了实时追光,我的笔记本电脑是旧的GTX1080显卡,现在也可以全部打开了追光,只是没有加速功能。这个DEMO房间在窗口我打了一块Area light的光进来了,这里玻璃效果,这是我刚才说的折射。

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一般在HDRP可以渲染半透明材质的功能,但效果完全不一样,它只可以做到模拟的折射,用了这个DXR功能以后,物理方面是非常准确的, IOR这就是物质折射值,比如说大家也可以随时上网查一下水等的物质折射值是怎样的。

我再演示一个稍微简单的场景,你会发现它的阴影很模糊,但是是很高品质的模糊,当Area light改变大小以后,可以看到整个场景的阴影都改变了。当光源比较大的时候,就可以采到比较软的阴影效果。

大家都知道平衡光是这样一般的阴影效果,在光源全部都有一个RayTracing Shadow选项,需要的话可以进行勾选,Angular diameter角度也是可以调的,不同的角度,模糊度的效果也都是不一样的。如果我们打开材质的自发光,就会发现这个材质本身会有发光的效果,现在DXR GI渲染都是这样做到的。

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另外再给大家演示一个Demo,现在我们看一下《异教徒》男主角的材质。很多时候我们看视频的时候没有办法看到细节,所以我演示一下,这场景打了很多光源用来作打灯效果测试,你会发现材质精度很高,眼球里折射都是物理准确的,皮肤上也有SSS的效果。这里面我在Shader Graph用了StackLit Master支持多种光照模型的功能。
还有支持有两种高光的勾选,如果你用普通的Lit Master,只能选择其中一个光照模型,但是这个StackLit Master就可以同时选择几种类型。

说到双重高光,我们可以看这个PPT:介绍渲染皮肤,如果高光的亮度很多了的话,就会出现过度油腻效果。不够亮的话,又没有体感,一般这种高光不能打得太强烈,现在用了第二层可以再细化里面的细节,大家可以看一下区别,这是第二层里面更加可以做到很细的皮肤质感,如果这个灯打得光源比较强,就是这样皮肤的Transmission光渗透效,也就是透红的效果。

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我就讲到这里,会议之后,大家有问题也可以沟通。 谢谢。
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