Рубрика «шейдеры» - 3

Свёрточные текстуры

2019-12-06 в 4:23, admin, рубрики: gpu, пиксельный шейдер, Работа с 3D-графикой, разработка игр, свертки, симуляция физики, шейдеры

Самостоятельно обновляемые текстуры

Когда существует возможность распараллеливания симуляций или задач рендеринга, то обычно лучше всего выполнять их в GPU. В этой статье я объясню технику, использующую этот факт для создания впечатляющих визуальных трюков с низкими затратами производительности. Все эффекты, которые я продемонстрирую, реализованы при помощи текстур, которые при обновлении "рендерятся сами в себя"; текстура обновляется при рендеринге нового кадра, а следующее состояние текстуры полностью зависит от предыдущего состояния. На этих текстурах можно рисовать, вызывающая определённые изменения, а сама текстура прямо или косвенно может применяться для рендеринга интересных анимаций. Я называю их свёрточными текстурами.

Рисунок 1: двойная буферизация свёрточной текстуры

Прежде чем двигаться дальше, нам нужно решить одну проблему: текстуру нельзя считывать и записывать одновременно, такие графические API, как OpenGL и DirectX, не позволяют этого делать. Так как следующее состояние текстуры зависит от предыдущего, нам нужно как-то обойти это ограничение. Мне нужно выполнять чтение из другой текстуры, а не из той, в которой выполняется запись.

Решением является двойная буферизация. На рисунке 1 показано, как она работает: на самом деле вместо одной текстуры есть две, но в одну из них выполняется запись, а из другой производится чтение. Текстура, в которую выполняется запись, называется back buffer (вторичный буфер), а рендерящаяся текстура — front buffer (первичный буфер). Поскольку свёрточная тестура «записывается в саму себя», вторичный буфер в каждом кадре выполняет запись в первичный буфер, а затем первичный рендерится или используется для рендеринга. В следующем кадре роли меняются и предыдущий первичный буфер используется как источник для следующего первичного буфера.
Читать полностью »

Реалистичная каустика отражений

2019-09-19 в 8:25, admin, рубрики: unity, Дизайн игр, каустика, конвейер рендеринга, поверхностные шейдеры, Работа с 3D-графикой, разработка игр, симуляция воды, шейдеры

Большинство технических художников на каком-то этапе карьеры пытается создать правдоподобные отражения каустики. Если вы разработчик игр, то одна из основных причин чтения Twitter заключается в бесконечном потоке вдохновения, которое из него можно почерпать. Несколько дней назад Флориан Гельценлихтер (kolyaTQ в twitter) опубликовал GIF эффекта каустики, созданного в Unity при помощи шейдеров. Пост (представлен ниже) быстро набрал 1,5 тысячи лайков, что показывает искренний интерес к подобного типа контенту.

Want to have sweet caustics? Here you go:

-> Get a caustics texture (bw)
-> unpack in shader twice and pan at different speed/size
-> blend with min(tex2, tex1)
-> Enjoy!

(If you're extra fancy, add some rgb split to the tex!)#screenshotsaturday #unity3d #gamedev #indiedev pic.twitter.com/U9yFAE3eKs

— FLOG (@kolyaTQ) August 24, 2019

Хотя меня обычно больше привлекают более длинные и технически сложные серии статей (например, про объёмное атмосферное рассеяние света [перевод на Хабре] и инверсную кинематику [первая и вторая части перевода на Хабре]), я не смог удержаться перед искушением написать короткий и милый туториал об эффектах Флориана.

В конце этой статьи есть ссылка на скачивание пакета Unity и всех необходимых ассетов.
Читать полностью »

Рендеринг кадра Resident Evil 2

2019-08-15 в 11:23, admin, рубрики: re engine, rendering pipeline, Resident Evil 2, Дизайн игр, конвейер рендеринга, освещение, Работа с 3D-графикой, разработка игр, шейдеры

Общие примечания

Все результаты получены на довольно старой машине (i7 3770+GTX 770), игра запускалась в DirectX 11 со средним качеством. Для анализа использовались RenderDoc и Nsight.

Игра работает на движке Re Engine, ставшем наследником MT Framework — движка предыдущего поколения Capcom R&D. Кроме RE2 он используется в DMC5 и RE7:Biohazard.

Мне не удалось найти в Интернете материалов о RE Engine, поэтому всё в статье основано на догадках (надеюсь, обоснованных). Я рассмотрел примерно 90% структуры кадра и привёл общее описание алгоритмов. Дальнейшее исследование требует большего опыта и времени на реверс-инжиниринг шейдеров.
Читать полностью »

Шейдеры интерактивных карт в Unity

2019-08-05 в 8:56, admin, рубрики: C#, shaders, unity, unity3d, Дизайн игр, игровые движки, Работа с 3D-графикой, разработка игр, трёхмерная графика, шейдеры

Этот туториал посвящён интерактивным картам и их созданию в Unity при помощи шейдеров.

Этот эффект может служить основой более сложных техник, например голографических проекций или даже песочного стола из фильма «Чёрная пантера».

Источником вдохновения для этого туториала стал опубликованный Baran Kahyaoglu твит, демонстрирующий пример того, что он создаёт для Mapbox.
Читать полностью »

Как мы оптимизировали свой Theme Hospital под разные платформы

2019-07-11 в 9:55, admin, рубрики: tycoon, unity, unity3d, Дизайн игр, изометрические игры, оптимизация кода, разработка игр, симуляторы, скелетная анимация, шейдеры

Project Hospital — это игра об управлении зданием больницы со всеми стандартными аспектами жанра: динамическими сценами, создаваемыми игроком, множеством активных персонажей и объектов, развёрнутой системой UI. Чтобы заставить игру работать на разном оборудовании, нам пришлось приложить много усилий, и это стало отличным примером печально известной «смерти от тысячи порезов» — множества мелких шагов, решающих кучу очень специфических проблем и кучи времени, потраченного на профилирование.

Уровень производительности: чего мы хотели достичь

На раннем этапе разработки мы определились с основными параметрами: максимальной величиной сцен, уровнем производительности и системными требованиями.

Мы поставили перед собой задачу обеспечить поддержку не менее сотни активных и полностью анимированных персонажей на одном экране, трёх сотен активных персонажей суммарно, тайловых карт размером примерно 100x100 и до четырёх этажей в здании.

Мы твёрдо были уверены, что игра должна работать в 1080p с приличной частотой кадров даже на интегрированных графических картах, и саму по себе эту цель достичь было не так трудно: основным ограничивающим фактором является ЦП, особенно при увеличении объёмов больницы. Современные интегрированные видеокарты начинают испытывать проблемы только при разрешениях примерно от 2560 x 1440.

Чтобы упростить поддержку модов, бОльшая часть данных сделана открытой, то есть нам пришлось пожертвовать производительностью, достигаемой благодаря упаковке файлов, но это оказало особо сильного влияния, за исключением чуть увеличившегося времени загрузки.
Читать полностью »

Создание шейдера травы в движке Unity

2019-07-05 в 4:45, admin, рубрики: glsl, unity, геометрические шейдеры, Дизайн игр, конвейер рендеринга, освещение, процедурная генерация мешей, Работа с 3D-графикой, разработка игр, шейдеры

Из этого туториала вы научитесь писать геометрический шейдер для генерации травинок из вершин входящего меша и использовать тесселяцию для управления плотностью травы.

Статья описывает поэтапный процесс написания шейдера травы в Unity. Шейдер получает входящий меш, и из каждой вершины меша генерирует при помощи геометрического шейдера травинку. Ради интереса и реализма травинки будут иметь рандомизированные размеры и поворот, а ещё на них будет влиять ветер. Чтобы управлять плотностью травы, мы используем тесселяцию для разделения входящего меша. Трава сможет и отбрасывать, и получать тени.

Готовый проект выложен в конце статьи. В созданном файле шейдера содержится большое количество комментариев, упрощающих понимание.
Читать полностью »

Шейдеры 3D-игр для начинающих: эффекты

2019-05-29 в 19:14, admin, рубрики: ambient occlusion, bloom, SSAO, Дизайн игр, пикселизация, постеризация, Работа с 3D-графикой, размытие, разработка игр, шейдеры

[Первая часть]

Разобравшись с основами, в этой части статьи мы реализуем такие эффекты, как контуры объектов, bloom, SSAO, размытие, глубина резкости, пикселизация и другие.

Контуры

Шейдеры 3D-игр для начинающих: эффекты - 1

Создание контуров вокруг геометрии сцены придаёт игре уникальный внешний вид, напоминающий комиксы или мультфильмы.

Diffuse материала

Шейдеру контура необходима входящая текстура для распознавания и раскраски краёв. Кандидатами стать такой входящей текстурой могут быть диффузный цвет из материалов, цвета из диффузных текстур, нормали вершин или даже цвета из карт нормалей.

uniform struct
  { vec4 diffuse
  ;
  } p3d_Material;

out vec4 fragColor;

void main() {
  vec3 diffuseColor = p3d_Material.diffuse.rgb;
  fragColor = vec4(diffuseColor, 1);
}

Здесь показан небольшой фрагментный шейдер, который рендерит диффузный цвет материала геометрии в текстуру буфера кадров. Эта текстура диффузного цвета из буфера кадров будет входящей текстурой для шейдера контуров.
Читать полностью »

Шейдеры 3D-игр для начинающих

2019-05-28 в 7:38, admin, рубрики: ambient occlusion, normal mapping, SSAO, Дизайн игр, игровые движки, карты нормалей, Работа с 3D-графикой, разработка игр, шейдеры

Хотите научиться добавлять в свою 3D-игру текстуры, освещение, тени, карты нормалей, светящиеся объекты, ambient occlusion и другие эффекты? Отлично! В этой статье представлен набор техник затенения, способных поднять уровень графики вашей игры на новые высоты. Я объясняю каждую технику таким образом, чтобы вы могли применить/портировать эту информацию в любом стеке инструментов, будь то Godot, Unity или что-то иное.

В качестве «клея» между шейдерами я решил использовать великолепный игровой движок Panda3D и OpenGL Shading Language (GLSL). Если вы пользуетесь таким же стеком, то получите дополнительное преимущество — узнаете, как использовать техники затенения конкретно в Panda3D и OpenGL.
Читать полностью »

Искусство создания органических 3D-моделей: субдермальные шейдеры

2019-05-25 в 9:23, admin, рубрики: marmoset, Pbr, Zbrush, зубы, органические модели, Работа с 3D-графикой, челюсти, шейдеры

Daniel Bauer рассказал о создании реалистичной модели зубов и субдермальных шейдеров в ZBrush, Toolbag и Substance Painter.

Ресурсы

Свой проект я начал со сбора референсов в Google, Pinterest и Youtube.

Сегодня можно найти огромное изобилие ресурсов и проблема заключается в фильтрации такого объёма информации. Для упорядочивания своих ресурсов я пользуюсь PureRef. На таких досках можно хранить технические подробности, например, анатомические размеры, или значения отражаемости и изображения зубов. Сначала на моей доске не было CGI, потому что я стремился черпать вдохновение из реальных примеров.

Искусство создания органических 3D-моделей: субдермальные шейдеры - 1

Совет: сохраните несколько «кроссполяризованных» фотографий. Вы можете многому научится, наблюдая за чистым цветом.
Читать полностью »

Как реализован рендеринг «Ведьмака 3»: молнии, ведьмачье чутьё и другие эффекты

2019-05-03 в 12:58, admin, рубрики: DirectX, HLSL, renderdoc, witcher 3, ведьмак 3, Дизайн игр, конвейер рендеринга, пиксельный шейдер, Работа с 3D-графикой, разработка игр, реверс-инжиниринг, рендеринг, шейдеры

Часть 1. Молнии

В этой части мы рассмотрим процесс рендеринга молний в Witcher 3: Wild Hunt.

Рендеринг молний выполняется немного позже эффекта занавес дождя, но всё равно происходит в проходе прямого рендеринга. Молнии можно увидеть на этом видео:

Они очень быстро исчезают, поэтому лучше просматривать видео на скорости 0.25.

Можно увидеть, что это не статичные изображения; со временем их яркость слегка меняется.

С точки зрения нюансов рендеринга здесь есть очень много сходств с отрисовкой занавес дождя в отдалении, например, такие же состояния смешивания (аддитивное смешивание) и глубины (проверка включена, запись глубин не выполняется).
Читать полностью »

Информация

Комментарии

Рекомендуем