第 4 部分 圖像空間
Jason L.Mitchell
簡介
在3D游戲中使用2D圖像操作來增強(qiáng)或者風(fēng)格化顯示效果，已經(jīng)越來越普遍。我們將這種2D圖像域稱為圖像空間。在這一部分中，我們將介紹6篇文章，這些文章介紹了這種技術(shù)的當(dāng)前狀態(tài)，以及使用商用3D圖形加速器來執(zhí)行復(fù)雜圖像空間操作的巨大威力。
在“易操縱的條紋過濾器”一文中，Chris Oat 描述了一種易操縱的條紋過濾器的實(shí)現(xiàn)方式。這種過濾器可以用來創(chuàng)建真實(shí)的或者風(fēng)格化的光線條紋模式。關(guān)鍵的創(chuàng)新在于，可以根據(jù)條紋在屏幕上的顯示位置來操縱條紋的方向。這可以用來模擬散射的效果，例如在夜晚開車時，迎面開來的汽車的車頭燈會在你的擋風(fēng)玻璃上照射出彎曲的條紋。
游戲程序員常常會在場景上應(yīng)用某種簡單的模糊過濾器來增強(qiáng)場景中某個非常亮的區(qū)域的顯示亮度。這種模糊應(yīng)該是實(shí)際圖像的一個功能，因此不能在整個游戲中保持相同的大小。在“適應(yīng)性強(qiáng)光”一文中，Tiago Sousa 描述了Far Cry中使用的適應(yīng)性強(qiáng)光技術(shù)。這種技術(shù)在進(jìn)行圖像空間的增強(qiáng)時將還未模糊的場景內(nèi)容也考慮進(jìn)來。這防止了在某些場景中的過度模糊，也在一定程度上模擬了人眼對不同光照條件的適應(yīng)方式。
在電影中，一些個別的鏡頭通常會進(jìn)行后期處理來增強(qiáng)場景中的某種特意的氛圍。這通常可以歸結(jié)為使用某種顏色空間內(nèi)轉(zhuǎn)換函數(shù)來對圖像顏色進(jìn)行改變。Ronny Burkersroda 在“顏色分級”中描述了一種使用圖形硬件進(jìn)行實(shí)時圖像分級的技術(shù)。同時他也概述了一種藝術(shù)家容易理解的顏色分級函數(shù)的表達(dá)方式。
當(dāng)我們在一起追求更具有電影級畫質(zhì)的實(shí)時3D應(yīng)用程序時，我們必須研究真實(shí)的物理相機(jī)的屬性。其中一種可以很自然地在圖像空間進(jìn)行模擬的屬性就是景深。在“改進(jìn)的景深渲染”中，Thorsten Schenermann 和 Natalya Tatarchuk 介紹了對以前的實(shí)時圖像空間景深實(shí)現(xiàn)方式的幾種改進(jìn)。
某些類型的游戲，比如象“生化危機(jī)”這類恐怖題材的游戲，會將3D角色與一組由固定相機(jī)進(jìn)行預(yù)渲染的背景進(jìn)行結(jié)合。在這種情節(jié)下，可以進(jìn)行一些預(yù)計算。然后根據(jù)游戲世界的發(fā)展進(jìn)行“重新光照”。在“使用重新光照貼圖進(jìn)行光照預(yù)計算”一文中，Tien-Tsin Wong, Chi-Sing Leung 和 Kwok-Hung Choy 介紹了一種算法來真實(shí)地重新照亮這樣的場景。
在圖像空間的最后一片文章“NPR類型渲染”一文中，Aras Pranck-evicius 介紹了一個特別的真實(shí)感渲染的案例研究。這個案例的大部分最重要的任務(wù)都是在圖像空間完成的。這些任務(wù)包括圖像空間輪廓描繪和影線描繪，以及顏色空間的量子化以支持風(fēng)格化的插畫外觀。