上帝之光（God Ray）

God Ray，看起來很牛，實際上很簡單，現在幾乎沒有遊戲不用了。今年四五月份，我也嘗試在項目中作了一個這個，確實，比想象中的容易多了。一直想寫一篇，一直沒時間，終於有點空了，寫下來，反正不是什麼困難的東西。您要是做也就是一兩天的事情吧。

 

感謝我的同事Aman Jiang，他最佳化了我之前God Ray的處理方式，使之更符合需要了。而且，介紹了好幾篇不錯的文章，雖然有些方法由於引擎的限制不能做，但是最後還是一起想辦法繞出來了。

（唉，要能多給我點時間多好啊……我就自己做了T_T ）

 

圖片節選自Crysis。感謝Crytech這部好遊戲。

 

感歎，無論如何，遊戲的圖形已經進入了一個新的時代，妄圖通過技術來壟斷市場幾乎是不可能的了。絕大多數遊戲廠商幾乎處在同一個起跑線上——任何一個很牛的效果，很快就會被破解，然後被無數人用來用去。

現在的歐美大作看起來都是一個樣子，大約就是這個意思。

追求圖形的時代已經過去，甚至追求物理的時代也已經過去，可能更重要的，是思考如何用現有的手段讓遊戲更好玩吧……

 

God Ray發生在最後的像素空間內，假設你能夠確定太陽光的像素空間位置是Cx Cy，那麼流程大抵如此：

首先，將上一楨的，或者本楨的Render Target保留，以備處理，我們稱這張圖為參考圖Tex_Ref。

然後，從當前的像素 x,y，向Cx Cy作一條線段，在這條線段上，按照一定的數量（假設：32）對本楨或者上楨的Render Target採樣，並將採樣結果相加，得出本點受到本條線段各處高光影響的總光強P。

然後，使用 pow(P, Param_Power) * Param_Intensity，就能得到最後的光強了。

 

這個主要的意思就是，對一個強光地區，根據光線的強弱和參考點的位置，將能量沿與參考點的連線方向延伸出去，這樣，強光地區相當於被模糊且放大了，最後的結果就是，它的外形激發出來，與情境原有的色彩混合，形成了光線滋出來的效果。

 

如果你的演算法僅僅是上面那樣，那麼恭喜你接下來要哭了。

 

首先，一般遊戲的特效光強都遠遠高於情境中的高光域，有些材質由於受光強烈，也會有很大程度的反光，這麼做的直接結果是：只要一放特效，恭喜你將看到一串閃光從特效上發出來。或者一片金屬突然發出一串閃光來。

這個問題的解決方案，老外已經給出來了：你在渲染God Ray的Tex_Ref時，除了Lensflare和天空盒外，所有Mesh均渲染成黑色，粒子等從這個Pass中排除。這樣最後的效果就是：只有情境的Lensflare和天空盒上的高光域會發出God Ray，這正是我們想要的。這個做法需要多消耗一個pass來，不能使用上楨的Render Target了，不過，對於最後的效果而言，這應該是很值得的，如果您情境中的物體數量不多，可以嘗試一下。畢竟這種做法的Pixel階段很簡單，就是單純根據標誌返回黑色或者某個顏色而已，採樣很少。

 

第二，當前你所看到的情境很可能沒有高光域，但本應當有神光效果的，例如，你靠著一面牆，牆上有一個窟窿，窟窿外面有個很大的電燈泡，不過可惜因為你靠著牆，窟窿在你的視角裡很小很小，而且並不透出，所以你看不到這個電燈泡。但是，真實的情況下，應該會有一束光從縫裡面出來。這個問題有多種方法解決，第一種是在Tex Ref上面畫一個參考Convex過來，過秤稍微有點麻煩，就不多說了。另一種辦法更直接：直接讓美術在這個地方擺一個稍微小一點的高光點，並讓這個高光點發出God Ray。

 

第三，當天空盒中的高光域很大而且比較規則，且前方沒有遮擋時，整個光會成為一個大的Volume，這會讓整個情境感到很爆，也會傷及萬家的眼睛。這個是最好解決的了：Shader裡面再用一個1D Noise紋理或者一個2D Noise紋理，對God Ray採樣的強弱進行控制，就可以了。由於引擎節流，前兩點我們無法很好地完成，第三點是改動較大的，結果很不錯。

 

更多的問題還沒有遇到，想必研究過這個東西的人，也還會有更好的方法，請不吝賜教。

 

 

我現在最佩服的就是某國產遊戲的God Ray……竟然在螢幕空間上，使用Alpha貼了一個一直閃動的紋理動畫上來……無論光源在哪裡，這個特效一直固定在你顯示器左偏下的位置……感歎咱們中國真的不缺忽悠的人才。效果只要好就行，其實，無所謂忽不忽悠。其實，說到底，搞圖形的，哪個不是忽悠人的呢？……