PBR और SSR में क्या अंतर है?


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मैं खेल विकास के लिए बहुत नया हूं और मैं स्क्रीन स्पेस रिफ्लेक्शन और फिजिकली बेस्ड रेंडरिंग के बीच के अंतर को समझने की कोशिश कर रहा हूं।

मैंने पीबीआर के बारे में पढ़ा है, और जो मैं समझता हूं, वह वास्तविक जीवन में प्रकाश को कैसे प्रतिबिंबित करता है, इसकी नकल करने की कोशिश करता है, जो कि आमतौर पर सामग्री के प्रकार के आधार पर दो घटकों, स्पेक्युलर और फैलाना होता है।

SSR के लिए के रूप में, pls मुझे सही अगर मैं गलत हूँ, यह है कि कैसे प्रतिबिंब एक सतह पर लग रहे हैं।

यदि SSR के बारे में मेरी समझ सही है, तो क्या वे एक तरह से समान नहीं हैं? मेरा मतलब है, जिस तरह से सतह खुरदरापन और आदि पर निर्भर सतह पर परावर्तन नहीं दिखता है, यह तब प्रभावित करेगा कि कितना प्रकाश विशिष्ट रूप से परिलक्षित होता है और कितना विपरित रूप से परिलक्षित होता है। फिर, कृपया मुझे कहीं भी सुधारें मैं गलत हूं।

जवाबों:


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शारीरिक रूप से आधारित प्रतिपादन

जब आप कहते हैं कि आप सही रास्ते पर हैं, तो "यह नकल करने की कोशिश करता है कि वास्तविक जीवन में प्रकाश कैसे प्रतिबिंबित होता है, जो यह है कि यह आमतौर पर दो घटकों, स्पेक्युलर और सामग्री के प्रकार के आधार पर फैलता है।"

लेकिन हम एक लंबे समय के लिए गेम और कंप्यूटर ग्राफिक्स में स्पेक्युलर और डिफ्यूज़ के साथ सामग्रियों को मॉडलिंग कर रहे हैं। चाल यह है कि हम इन चीजों को पूरी तरह से स्वतंत्र करने के लिए उपयोग करते हैं - स्पेक्युलैरिटी को बदलने से फैलाना नहीं बदला:

फोंग छायांकन का उदाहरण आमतौर पर खेलों में उपयोग किया जाता है

यह ब्लेंडर विकी से फोंग छायांकन का एक उदाहरण है । आप देख सकते हैं कि यह स्पेक्युलर इंटेंसिटी और स्पेक्युलर हार्डनेस के दो पैरामीटर्स प्रदान करता है, और ये पैरामीटर्स केवल रिफ्लेक्शन के व्हाइटिश पार्ट को बदलते हैं। नीला फैलाना प्रतिबिंब बिल्कुल नहीं बदलता है।

जिस तरह से खेल इसका उपयोग करेगा वह एक कलाकार को प्रत्येक सामग्री के लिए इन मूल्यों को हाथ से ट्यूनिंग के साथ सौंपा जाएगा जब तक कि यह "सही न दिखे।" क्योंकि "स्पेक्युलर हार्डनेस" उन सामग्रियों की वास्तविक भौतिक संपत्ति नहीं है जिन्हें हम ठीक से माप सकते हैं, यह आंख द्वारा किया जाना था।

यह विधि थोड़ी भंगुर है। जैसा कि आप रोशनी को बदलते हैं (कहते हैं, एक गतिशील वस्तु विभिन्न क्षेत्रों के माध्यम से चलती है, या दिन और मौसम के साथ एक वातावरण में) यह सूक्ष्म रूप से गलत दिख सकती है - बहुत उज्ज्वल या बहुत अंधेरा - जैसा कि देखने की स्थिति समान नहीं है। इसके स्पेक्युलर पैरामीटर्स को ट्यून किया गया था।

भौतिक रूप से आधारित रेंडरिंग दर्ज करें, जो कि हमारे भौतिक विवरणों को और अधिक उद्देश्य, वास्तविक सतहों के औसत दर्जे के गुणों को आधार बनाने का एक प्रयास है। सबसे स्पष्ट गुणों में से एक ऊर्जा का संरक्षण है - एक खुरदरी सतह प्रकाश को पर्याप्त रूप से बिखेर देगी, और एक चिकनी / अधिक धातु की सतह सीधे प्रकाश को प्रतिबिंबित करेगी, लेकिन यह प्रकाश का एक ही पूल है जो वे दोनों से खींच रहे हैं। तो अन्य चीजें समान होने के नाते, जैसा कि हम एक सामग्री बनाते हैं, फैलाना घटक गहरा होना चाहिए:

एक स्थिर एल्बिडो के साथ परावर्तन बढ़ाने का उदाहरण

यह उदाहरण एक Marmoset लेख से है जो मूल रूप से PBR को Syntac_ द्वारा साझा किया गया है।

ऊर्जा संरक्षण की तुलना में शारीरिक रूप से आधारित प्रतिपादन अधिक है, लेकिन यह संभवतः सबसे अधिक संकेत है कि आप शारीरिक रूप से आधारित प्रणाली के साथ काम कर रहे हैं।

वास्तविक जीवन में सामग्री कैसे काम करती है, इसी तरह के प्रतिबिंब मॉडल को ध्यान में रखते हुए, हम प्रकाश की स्थिति की एक विस्तृत विविधता के तहत वास्तविक दिखने के लिए लकड़ी या कंक्रीट या चमड़े जैसी वास्तविक दुनिया की सामग्री प्राप्त करने के लिए ठगना कारकों और कलाकार विषय वस्तु की आवश्यकता को कम करते हैं।

ध्यान दें कि एक अन्य उत्तर ने दृश्य में अन्य वस्तुओं से दूर उछलते हुए अप्रत्यक्ष रोशनी के संदर्भ में इसका वर्णन किया। जबकि कई प्रकाश प्रणालियां जो शारीरिक रूप से आधारित मॉडल का उपयोग करती हैं, उनमें इसे मॉडल करने के लिए उपकरण भी शामिल होंगे, यह आमतौर पर ग्लोबल रोशनी के एक अलग नाम के तहत जाना जाता है । यह वह प्रभाव है जो इस छवि में फैले हुए सिर के एक तरफ हरे रंग का दिखाई देता है, जो हरे रंग से उछलते हुए प्रकाश से प्रकाशित होता है:

एक विशिष्ट वैश्विक रोशनी परीक्षण दृश्य का उदाहरण

वैश्विक रोशनी पर इस लेख से छवि

स्क्रीनसेप प्रतिबिंब

जबकि पीबीआर यह मॉडल करने की कोशिश करता है कि सामग्री प्रकाश को कैसे दर्शाती है, स्क्रीनस्पेस प्रतिबिंब प्रतिबिंबित करने की कोशिश करता है - विशेष रूप से, चमकदार, दर्पण जैसी सतह के लिए, मुझे प्रतिबिंब में क्या देखना चाहिए?

फिर से यह एक अपेक्षाकृत हाल ही में प्रदान की गई तकनीक है जो शायद यह समझने के लिए सबसे स्पष्ट है कि खेल से पहले यह कैसे किया गया था:

फ़्लिप रेंडरिंग - पानी के विमानों या समतल दर्पणों के लिए सामान्य, हम वस्तुतः सभी परावर्तित ज्यामिति को परावर्तक सतह के समतल पर दूसरी बार प्रतिबिम्बित करते हैं। यह उच्च-गुणवत्ता वाले प्रतिबिंब (पूर्ण विस्तार, वस्तुओं को उनके प्रतिबिंब के साथ सतह रेखा के संपर्क में) देता है, लेकिन केवल सपाट सतहों के लिए सही ढंग से काम करता है। एक सतह जितनी अधिक लहरदार या ऊबड़ होती है, उतना ही यह वास्तविक प्रतिबिंबों की तरह व्यवहार करता है, जिसे जटिल तरीकों से विकृत या धुंधला होना चाहिए।

क्यूब मैप्स - आइए हम उस रंग को संग्रहीत करते हैं जो किसी भी दृश्य किरण को उनके केंद्र बिंदु से विकिरण करते हुए देखा जाएगा। दृश्य में चयनित बिंदुओं से गतिशील रूप से घन मानचित्रों का प्रतिपादन करके, हम अनुमान लगा सकते हैं कि किसी भी मनमाने ढंग से घुमावदार सतह से किस रंग को प्रतिबिंबित किया जाना चाहिए। यहां परेशानी यह है कि क्यूब मैप केवल इसके केंद्र बिंदु पर पूरी तरह से सही है - जिस बिंदु पर हम दृश्य के आसपास प्रतिबिंब चालें अनुकरण कर रहे हैं, उसे कुछ लंबन देखना चाहिए, जो क्यूब मैप में मौजूद नहीं है। इसका मतलब यह है कि वस्तुओं को उनके प्रतिबिंबों के साथ लाइन में नहीं लगाया जाता है।

स्क्रीन स्पेस परावर्तन प्रतिबिंब जानकारी के स्रोत के रूप में प्रदान किए गए दृश्य का उपयोग करके इन सीमाओं को संबोधित करने की कोशिश करता है। यह दृश्य की किरण का उपयोग करते हुए एक परावर्तित दृश्य किरण को मार्च करता है, जब तक कि यह रेंडर किए गए दृश्य में कुछ अंतर नहीं करेगा।

एक साइड-व्यू आरेख के साथ स्क्रीनस्पेस प्रतिबिंबों का वर्णन करने वाली स्लाइड

यहाँ एक ईए DICE प्रस्तुति से एक स्लाइड है फ्रॉस्टबाइट इंजन में प्रतिबिंब के लिए उनके दृष्टिकोण के बारे में

इसका मतलब है (कुछ स्मार्ट एल्गोरिदमिक कार्य के साथ) हम खेल में मनमाने ढंग से सतहों के बंद होने जैसी सटीकता के साथ प्रतिबिंब प्राप्त कर सकते हैं, संपर्क, विरूपण और धुंधलापन में सतहों के सही संरेखण होने, जब तक कि सतह का प्रतिबिंबित भाग दिखाई दे रहा है। -स्क्रीन (यानी ऑफस्क्रीन नहीं है या किसी और चीज से तैयार नहीं है)। जहाँ प्रतिबिंब को सही तरीके से किरण के द्वारा निर्धारित नहीं किया जा सकता है, यह आमतौर पर आस-पास के नमूनों का उपयोग करके या कैमरे के दृश्य के बगल में दृश्य का प्रतिनिधित्व करने वाले एक फॉलबैक क्यूबैप का उपयोग करके अनुमानित किया जाता है।

स्क्रीनस्पेस प्रतिबिंब का उपयोग कर उदाहरण परियोजना

आप स्क्रीनसेप प्रतिबिंब के इस उदाहरण में देख सकते हैं , छाप बहुत ठोस हो सकती है, हालांकि छोटी त्रुटियां ध्यान देने योग्य हैं (क्यूब्स के अंडरस्लाइड्स का प्रतिबिंब देखें, जो प्रदान किए गए फ्रेम में दिखाई नहीं दे रहे हैं और इसलिए बस स्मीयर और निकटवर्ती पिक्सेल दोहराएं,) या फ्लॉवर पॉट के बगल में और स्क्रीन के निचले भाग में, जहां हरे रंग का परावर्तन सही परावर्तित पिक्सल्स को खोजने में असफल रहा) के ठीक हरे पर्दे के प्रतिबिंब में छेद। सामयिक त्रुटि को कम दिखाई देने में मदद करने के लिए मध्यम चमकदार / थोड़ी खुरदरी सतहों के लिए इस तकनीक का उपयोग करना आम है।


उत्तर के लिए बहुत बहुत धन्यवाद। यह वही है जो मैं जानना चाहता था।
कुमारसन सैंड्रन

उन उत्सुक लोगों के लिए, अर्ध-उन्नत, लेकिन "क्यूब्स के
अंडरस्लाइड्स

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वे वास्तव में संबंधित नहीं हैं।

Marmoset के इस दस्तावेज़ में बहुत सारे गणित को शामिल किए बिना PBR को अच्छी तरह से समझाया गया है।

दूसरी ओर स्क्रीन अंतरिक्ष प्रतिबिंब वास्तविक समय प्रतिबिंबों को प्रस्तुत करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक पोस्ट-प्रोसेस स्क्रीन-स्पेस तकनीक है। यह आम तौर पर प्रत्येक फ्रेम को क्यूब मैप्स प्रदान करने की तुलना में बहुत सस्ता है, लेकिन कम सटीक दिख सकता है और ऑफ-स्क्रीन ऑब्जेक्ट्स को प्रतिबिंबित करने की अनुमति नहीं देता है।


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बस लिंक को अपडेट करने के लिए यहां आया था, 2018 से किसी के लिए भी ... marmoset.co/posts/basic-theory-of-physically-based-rendering
sws

@sws ने अपडेट किया चीयर्स।
Syntac_
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