光线反射游戏攻略
版本背景
光线反射游戏是一种利用光线追踪技术来模拟真实世界中光线传播和反射的游戏类型。这种技术最早在电影、动漫和设计领域中广泛应用,近年来随着硬件技术的发展,特别是NVIDIA的RTX系列显卡的推出,实时光线追踪技术开始在游戏中得到应用。光线追踪可以模拟出真实物理世界关于物体表面交互的全部自然现象,包括反射、折射、阴影等。
核心技巧
1. 理解光线追踪原理:光线追踪是从光源出发,以无限的速度在环境中直线前进,经过与表面发生多次反射和折射,最后进入到人的眼睛形成图像。
2. 利用光线的可逆性:实时光线追踪通过逆向「追踪」与假想照相机镜头(也就是玩家的「眼睛」或者观察点位置)相交的光作为工作原理,来实现对光线的实时追踪。这样可以减少不必要的模拟,降低计算压力。
3. 掌握不同的光线追踪实现方式:
实战案例
1. 《古墓丽影》:实时光线追踪最简单的实现方式,只需要确定动态光源的数量和位置就可以给游戏带去动态阴影的效果。
2. 《战地5》:光线需要实时追踪场景里的所有物体才能正确精准地表现出反射效果,所以很多时候会造成很大的计算压力,因此这里往往还会引入传统的反射处理方法:屏幕空间法。
3. 《地铁:离去》和《控制》:利用实时光线追踪去实现全局光照,无论是光源、反射还是投影都是实时光线追踪计算得到的,这可以进一步提高光照的准确度,更好地烘托游戏场景和氛围。
4. 《赛博朋克:2077》:使用了全景光线追踪,可对几乎不限数量的自发光光源的光线特性进行建模,构造出物理意义上更加精准的阴影、反射和全局照明。
5. 《遇见逆水寒》:网易和华为在此领域深度合作,在业界首次实现了手机游戏实时光线追踪技术。有了华为的实时RT技术,就可得到清晰的反射,做到画质和功耗的平衡。
进阶研究
1. 光线采样和降噪:对屏幕上的每个像素发射光线对计算的要求过高,因此必须使用光线采样,向场景中的各个点发射少量光线,作为场景照明、反射率和阴影的代表性样本。为了填充未计算光线追踪的缺失像素,人工设计的降噪器使用两种不同的方法:在多帧中依时累积像素,或对其进行空间插值以将相邻像素混合在一起。
2. DLSS 3.5:引入了光线重建技术,这也是进阶版 AI 驱动的神经渲染器的一部分,通过将需要人工设计的降噪器替换为 NVIDIA 超级计算机训练的 AI 网络(在采样光线之间生成更高质量的像素),为所有 GeForce RTX GPU 提升光线追踪图像质量。
互动问答
1. 如何处理光线的相互阻碍?:在一些游戏中,光线会互相阻碍,相互阻碍的光线会停止到交汇地点。如果两束光线在镜子处交汇,则按照一定的优先级进行阻挡,例如红色的优先级会比绿色和蓝色的优先级更高,就代表了是这个颜色的光线优先打到镜子。
2. 如何计算光线的反射路径?:可以通过发射射线,在遇到镜子时进行反射,遇到墙体时停止。将所有的反射点记录下来,拿出每一段的线段和其他两个线段进行相交验证,如果验证相交后将相交点记录下来。然后根据优先级原则筛选到底使用哪个交点作为最后的终点。