游戏特效
发表于2015-08-19
一、动态模糊（Motion Blur）
3D游戏玩家常常会问这么个问题：为什么每秒24帧的速度对于电影来说已经足以获得很流畅的视觉效果，而对于电脑游戏来说却非常不流畅？原因很简单，摄像机在工作的时候并非一帧一帧绝对静止地拍摄，它所摄下的每一帧图像已经包含了1/24秒以内的所有视觉信息，包括物体在这1/24秒内的位移。如 果在看电影的时候按下暂停键，我们得所到的并不是一幅清晰的静止画面，而是一张模糊的图像。
传统的电脑3D图像做不到这一点，游戏里的每一帧就是一幅静止画面，如果你在运动的过程中抓一张图片下来，得到的肯定是一幅清晰的静态图。所以，动 态模糊技术的目的就在于增强快速移动场景的真实感，这一技术并不是在两帧之间插入更多的位移信息，而是将当前帧同前一帧混合在一起所获得的一种效果。
二、景物纵深（Depth Of Field）
有摄影基础的朋友一定都熟悉“景深”这个词。如果非要解释这个词的话就是“在摄影机镜头或其他成像器前，沿着能够取得清晰图像的成像器轴线所测定的物体距 离范围”。说得再简单一些，就是距离不同的景物，呈现出有些地方清楚有些地方模糊的效果。这种效果能够更加突出需要反应的焦点，让画面的主题更加鲜明。
传统的电脑3D图像做不到这一点，游戏里的每一帧就是一幅静止画面，如果你在运动的过程中抓一张图片下来，得到的肯定是一幅清晰的静态图。所以，动 态模糊技术的目的就在于增强快速移动场景的真实感，这一技术并不是在两帧之间插入更多的位移信息，而是将当前帧同前一帧混合在一起所获得的一种效果。
二、景物纵深（Depth Of Field）
有摄影基础的朋友一定都熟悉“景深”这个词。如果非要解释这个词的话就是“在摄影机镜头或其他成像器前，沿着能够取得清晰图像的成像器轴线所测定的物体距 离范围”。说得再简单一些，就是距离不同的景物，呈现出有些地方清楚有些地方模糊的效果。这种效果能够更加突出需要反应的焦点，让画面的主题更加鲜明。
三、软影（Soft Shadow）
从字面上直译过来就是“软影”，不过叫“柔和阴影”似乎更合适。我们知道生活中很多阴影的过渡都是有渐变，而软影的作用就是要模拟这种效果，在阴影周边制造虚化的效果。软阴影本身并不是指一种技术，而是指通过采用某种技术达到的效果。
从字面上直译过来就是“软影”，不过叫“柔和阴影”似乎更合适。我们知道生活中很多阴影的过渡都是有渐变，而软影的作用就是要模拟这种效果，在阴影周边制造虚化的效果。软阴影本身并不是指一种技术，而是指通过采用某种技术达到的效果。
在说软阴影前先说说阴影的生成方法。一般在游戏中采用的阴影生成方法有两种：Shadow Mapping（阴影映射）和Shadow Volumes（体积阴影）。
Shadow Mapping（阴影映射）是一种图像空间的技术，它是在以光源位置作为视点的情况下渲染整个场景的深度信息，然后再使用这些深度信息去决定场景的哪一部 分是处于阴影之中。它有锯齿并且依赖z-缓冲技术。由于可以在不减少帧率的情况下达到真实感光照和阴影效果，编辑器允许在场景中放置任意数目的静态光源， 它会为每个面预计算光流量（light flow）和静态阴影，因此现代商业3D游戏中多数都会使用到阴影映射。阴影映射效果的一个影响因素是Shadow Map Size，如果size（尺寸）小，会导致阴影边缘模糊不清、闪烁、出现大型锯齿。增大size能提高阴影质量，但帧速会受到影响。
Shadow Volumes（体积阴影）是一种基于几何形体的技术，它需要几何体在一定方向的灯光下的轮廓去产生一个封闭的容积，然后通过光线的投射就可以决定场景的 阴影部分（常常使用模板缓冲去模拟光线的投射）。这项技术是像素精确的，不会产生任何的锯齿现象，但是与其他的技术一样，它也有缺点。最主要的两个问题一 是极度依赖几何形体，二是需要非常高的填充率。同时，体积阴影也相当依赖CPU，视觉效果方面是产生的阴影比较“硬”。
四、延迟渲染（Deferred Rendering）
延迟渲染技术可以说是未来游戏的发展趋势，其原理是先把全景多边形物体的信息比如位置、法线面、各种贴图渲染到G-Buffer（缓冲区）内，延迟打光步骤。
延迟渲染可以避免在渲染过程中出现无效渲染（渲染器在运算过程中做了某些无用功）的现象和提高出现大量复杂、耗时的像素渲染时的工作效率。
延迟渲染可以创建大量的点光源以及产生真实的光照结果，提高画面的真实度；也可以避免对不可见的点进行光照，节省了资源。不过，延迟渲染并不是很适合 DX9，在目前的硬件上必须以牺牲MSAA（多重取样抗锯齿）为代价（使用了延迟渲染的《S.T.A.L.K.E.R.》、《幽灵行动：尖峰战士》都无法 支持多重取样抗锯齿），而在新的DX10硬件上则没有问题。最新版本的UE3引擎已经为DX10做了优化，MSAA已经完全没有问题（《战争机器》PC版在DX10下即可开启抗锯齿），但是之前面世的几个采用 UE3的游戏都是基于老版本的UE3开发，所以对MSAA的支持还存在各种问题。对于目前的几个UE3引擎游戏，它们并未使用延迟渲染技术。
（注：UE3即虚幻3，是当今全球最优秀的游戏引擎）
转载自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_5ef3994b0100g5n2.html
Shadow Mapping（阴影映射）是一种图像空间的技术，它是在以光源位置作为视点的情况下渲染整个场景的深度信息，然后再使用这些深度信息去决定场景的哪一部 分是处于阴影之中。它有锯齿并且依赖z-缓冲技术。由于可以在不减少帧率的情况下达到真实感光照和阴影效果，编辑器允许在场景中放置任意数目的静态光源， 它会为每个面预计算光流量（light flow）和静态阴影，因此现代商业3D游戏中多数都会使用到阴影映射。阴影映射效果的一个影响因素是Shadow Map Size，如果size（尺寸）小，会导致阴影边缘模糊不清、闪烁、出现大型锯齿。增大size能提高阴影质量，但帧速会受到影响。
Shadow Volumes（体积阴影）是一种基于几何形体的技术，它需要几何体在一定方向的灯光下的轮廓去产生一个封闭的容积，然后通过光线的投射就可以决定场景的 阴影部分（常常使用模板缓冲去模拟光线的投射）。这项技术是像素精确的，不会产生任何的锯齿现象，但是与其他的技术一样，它也有缺点。最主要的两个问题一 是极度依赖几何形体，二是需要非常高的填充率。同时，体积阴影也相当依赖CPU，视觉效果方面是产生的阴影比较“硬”。
四、延迟渲染（Deferred Rendering）
延迟渲染技术可以说是未来游戏的发展趋势，其原理是先把全景多边形物体的信息比如位置、法线面、各种贴图渲染到G-Buffer（缓冲区）内，延迟打光步骤。
延迟渲染可以避免在渲染过程中出现无效渲染（渲染器在运算过程中做了某些无用功）的现象和提高出现大量复杂、耗时的像素渲染时的工作效率。
延迟渲染可以创建大量的点光源以及产生真实的光照结果，提高画面的真实度；也可以避免对不可见的点进行光照，节省了资源。不过，延迟渲染并不是很适合 DX9，在目前的硬件上必须以牺牲MSAA（多重取样抗锯齿）为代价（使用了延迟渲染的《S.T.A.L.K.E.R.》、《幽灵行动：尖峰战士》都无法 支持多重取样抗锯齿），而在新的DX10硬件上则没有问题。最新版本的UE3引擎已经为DX10做了优化，MSAA已经完全没有问题（《战争机器》PC版在DX10下即可开启抗锯齿），但是之前面世的几个采用 UE3的游戏都是基于老版本的UE3开发，所以对MSAA的支持还存在各种问题。对于目前的几个UE3引擎游戏，它们并未使用延迟渲染技术。
（注：UE3即虚幻3，是当今全球最优秀的游戏引擎）
转载自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_5ef3994b0100g5n2.html