一個(gè)支持 RIB 和 RSL 的高速 raytracer，高速得可以近實(shí)時(shí)進(jìn)行光線(xiàn)跟蹤。
經(jīng)過(guò)了一年多的斷斷續(xù)續(xù)的開(kāi)發(fā)，BloomingQuad 終于已經(jīng)成型了，并能向一些實(shí)際應(yīng)用性工作邁進(jìn)，比如 Ambient Occlusion ，或者 RSL Shader。
其實(shí)我已經(jīng)寫(xiě)瘋了，所以現(xiàn)在我似乎都不知道應(yīng)該寫(xiě)什么來(lái)介紹它好。
然而，我剛剛畢業(yè)了，離開(kāi)了舒服的學(xué)校，接下來(lái)必須面對(duì)吃飯問(wèn)題。
所以、開(kāi)門(mén)見(jiàn)山，我現(xiàn)在發(fā)布的 BloomingQuad 其實(shí)并不完善（應(yīng)該說(shuō)相當(dāng)不完善），我 90% 是為了找工作才發(fā)布的，又或者說(shuō)，希望能找到懂得它的作用和意義的合作伙伴。
很多人說(shuō)我不切實(shí)際、又說(shuō)我開(kāi)發(fā)些沒(méi)有 P 用的東西，也有很多人不屑，我不在乎，因?yàn)橹灰@個(gè)世界上依然有一個(gè)人懂得下面這些東西是什么，那就已經(jīng)足夠了。當(dāng)然，還希望那個(gè)人能支持我繼續(xù)做下去。
Ambient Occlusion 演示。
把它作為商業(yè)用渲染器，在國(guó)內(nèi)唯一有用武之地的就是為專(zhuān)業(yè)工作室定制特殊的渲染效果，又或是一些需要用到更開(kāi)放的渲染技術(shù)的高端項(xiàng)目。簡(jiǎn)而言之、就是作為 In house Renderer.
但也必須先講明白，開(kāi)發(fā)和維護(hù)這么一個(gè)東西，是極其不容易的，在目前來(lái)說(shuō)投入與產(chǎn)出可能不成正比，它的價(jià)值，必須在一段時(shí)間的積累后才能看到。 Pixar 開(kāi)發(fā)的 PRMan 也不是一年半載就能為它渲染電影的，80 年的項(xiàng)目，到了 95 年才渲染出第一部動(dòng)畫(huà)電影。
盡管這是一場(chǎng)持久戰(zhàn)，但若我們真想達(dá)到 Pixar 的高度，一味地研究別人開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件和技術(shù)是徒勞的，鼻子將永遠(yuǎn)被別人牽著走。
那么除了開(kāi)發(fā)一個(gè) PRMan 的替代品外，我也自認(rèn)通過(guò)這個(gè)渲染器的開(kāi)發(fā)，我已經(jīng)對(duì)整個(gè) RenderMan 體系有非常深入的了解，甚至對(duì)各種渲染器的工作體系和結(jié)構(gòu)有了很深刻的認(rèn)識(shí)。不僅僅是 RenderMan ，MentalRay 的 MI 架構(gòu)也是我的重點(diǎn)研究部分，BloomingQuad 的前幾版所使用的 Scene Description 就是類(lèi) MI 的節(jié)點(diǎn)式結(jié)構(gòu)。
不過(guò)后來(lái)我覺(jué)得 RenderMan 比 MentalRay 要流行得多，而直接使用 RIB 會(huì)更劃算，于是我開(kāi)始把整個(gè)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行重寫(xiě)，以 RI Spec 3.3 為標(biāo)準(zhǔn)，力求可以完全符合 RI Spec 3.3 ，希望能渲染出和 PRMan （在輪廓和基本要素上）一致的圖像。
當(dāng)然這是非常艱難而痛苦的，特別是一個(gè)人、只能利用課余時(shí)間編寫(xiě)。
為了達(dá)到能在實(shí)際渲染中使用，我把整個(gè)渲染器都使用了 SSE/SSE2 指令優(yōu)化，尤其是 Raytrace 核心部分，全部用匯編寫(xiě)成，速度“可以說(shuō)”非常快，能達(dá)到（某一測(cè)試場(chǎng)景）1800 萬(wàn)次/秒，約是 Pixie 的 2 倍。
而最后，為了找到商業(yè)使用的機(jī)會(huì)，我修改了一下內(nèi)核，使它能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的 Realtime Raytrace，以直觀的方法表現(xiàn)它到底有多快。
Realtime ~ 這個(gè)場(chǎng)景比較少面，所以也能達(dá)到 7 fps 左右，320 X 240
400 X 300 的 realtime 演示，我絕對(duì)不會(huì)使用 Sphere、Box 這些直接簡(jiǎn)化了 Intersection 的東西來(lái)自欺欺人，所有演示的物體都是 General 多邊形。
支持 RSL 的編譯與執(zhí)行、上面的三個(gè)物體都分別使用了編寫(xiě)的 Shader ，盒子用了 Slim 生成的 Worley ，平面用了 step( x , mod() ) 形式的 Grid ，球體利用 s 坐標(biāo)混合了 Thead 和 Spline ( Noise( P ) )。
另外我也終于完成了持久的“抗戰(zhàn)”，寫(xiě)出了一個(gè) RenderMan Shading Language 編譯器與執(zhí)行虛擬機(jī)。這個(gè)編譯器符合 RI Spec 3.3 標(biāo)準(zhǔn)，能成功編譯出 Slim 生成的各種 Shader ，而且支持 Constant Folding、Instruction Replacement、Dead Code Elimination 等優(yōu)化。但目前它的光照部分（包括 Illumination 和 Illuminate 、Solar、Ambience）都在測(cè)試中，Gather 正在編寫(xiě)，而 Occlusion 和 Indirect Diffuse 只能靠命令行激活。
相信有更多人（可能一共才只有幾個(gè)吧）會(huì)關(guān)心它到底怎么在 Max、Maya 、XSI 中使用，其實(shí)很簡(jiǎn)單，RIB 非常流行，幾乎所有的大型軟件上都有導(dǎo)出 RIB 文件的軟件，MAX 有 maxman，Maya 有 RAT、mayaman、liquid，XSI 有 rib 插件，LW 有 Lightman，Houdini 本身直接支持，所以根本不需要擔(dān)心、所有的大型軟件都能和 BloomingQuad 進(jìn)行溝通。
而且我能保證 MTOR 從 Maya 里導(dǎo)出的東西能大部分正確渲染。
大部分是指哪些部分呢？其實(shí)目前僅僅是指多邊形而已，而且最好是三角片面的多邊形，又或者保證“合法”的多邊形，若有重邊或者法線(xiàn)有問(wèn)題，都不能渲染。
上面測(cè)試用的兩個(gè)人頭模型，都是我自己在 Maya 里做的，然后用 MTOR 導(dǎo)出來(lái)渲染的，可以看看它到底渲染出來(lái)的結(jié)果準(zhǔn)確不準(zhǔn)確。
如果你想直接在 Maya 里渲染 —— No problem ，在 RAT 里設(shè)置一下就 OK 了。
也可以在 Maya 里啟動(dòng)實(shí)時(shí) raytrace ~
說(shuō)實(shí)在，這個(gè) Realtime Raytrace 不太 Realtime，當(dāng)然，我只是修改了一下 Render Loop 就拿出來(lái)了，里面的模型結(jié)構(gòu)、Shading 體系，都是按照軟渲染設(shè)計(jì)的，和普通軟渲染共用同一個(gè)結(jié)構(gòu)，沒(méi)有作任何的實(shí)時(shí)渲染優(yōu)化，所以能跑出這個(gè) fps ，我自己就覺(jué)得已經(jīng) OK 了。
為了要說(shuō)明它是 Realtime 的，我還設(shè)計(jì)了幾個(gè)按鍵，i k l j , . 這六個(gè)，可以移動(dòng)鏡頭，很簡(jiǎn)陋的功能而已，當(dāng)然可以做得更復(fù)雜一些，但我目前只是演示一下我能做到什么地步，而怎么再精益求精則是在我解決了工作問(wèn)題之后再想的事情了。
那么基本上都講得 7788 了，開(kāi)發(fā)過(guò)程還有很多有趣的東西，不過(guò)這只是很少數(shù)比較關(guān)心開(kāi)發(fā)的人想要知道的。
其實(shí)這個(gè)所謂“渲染器”所能做到的還很有限，畢竟我只有一雙手、一個(gè)腦袋，但我所希望的是能通過(guò)它讓更多人看到，到底我們的開(kāi)發(fā)能夠做到些什么出來(lái)。
并不是說(shuō)，別人的軟件、所實(shí)現(xiàn)的功能，我們就一定絕對(duì)無(wú)法趕得上，這個(gè)說(shuō)法是完全錯(cuò)誤的。
問(wèn)題在于，一直以來(lái)我們從來(lái)沒(méi)有怎么在這上面投入過(guò)，大部分人都在觀望，還有的在冷嘲熱諷。
對(duì)，可能還沒(méi)有這個(gè)市場(chǎng)、可能技術(shù)還不成熟，但必須有人去嘗試，必須有人出來(lái)承擔(dān)這個(gè)責(zé)任。
上面那些效果，在大部分人用商業(yè)渲染器看來(lái)，很幼稚。不過(guò)這僅僅是一個(gè)開(kāi)始，我用一年時(shí)間做到了一個(gè)開(kāi)始。
或許我最后還是要被迫放棄 CG 的工作，放棄我喜歡的開(kāi)發(fā)，放棄我要超越 PRMan 的夢(mèng)，但發(fā)這個(gè)帖子，除了為我自己找一個(gè)機(jī)會(huì)以外，更多的是希望大家在建模的時(shí)候、在 Rig 的時(shí)候、在 Surfacing 的時(shí)候、在 Key 動(dòng)作的時(shí)候、在等待渲染的時(shí)候，能多想一想、什么時(shí)候我們能用我們自己的 CG 軟件去做這些事情。
下載：
rar 包 1 2
兩個(gè)文件解壓到任何一個(gè)文件夾都可以，如果想要在 Maya 里調(diào)用，就必須放到 RAT 能找到的目錄里，比如任何一個(gè)在 PATH 里的目錄。
注意！必須是支持 SSE2 指令集的機(jī)器（即 P4、PM、A64）才可以運(yùn)行。
在命令行里輸入：
bqrd -rt occlusion.rib
即可進(jìn)入 Realtime 測(cè)試。
bqrd -oc 32 king-triangle.rib
測(cè)試渲染 Ambient Occlusion，其中 -oc X 是指定采樣的數(shù)目。
而 rscl 是 RSL 的編譯器，懂 RenderMan 的朋友可以試一下自己寫(xiě) Shader 給 rscl 編譯，.shader 的文件是已經(jīng)編譯好了的 Shader。
注意！illuminance、illuminate、gather 等 statement 目前仍不支持，所有的 Derivative 都有限度支持（不支持 Du() 與 Dv() ，dPdu 與 dPdv 的結(jié)果只能作為切線(xiàn)方向）。
其它都合符 RenderMan Interface Specification 3.3 。
p.s.
渲染完成后可以按 's' 快捷鍵把渲染結(jié)果儲(chǔ)存成 TIFF 格式的圖片。
渲染窗口中按 F1 可以看到其它快捷鍵表，可以顯示獨(dú)立通道、或者混合顯示 alpha 等等。