基於patch的地形PVS資料預處理 續

2021-04-07 00:09:39 字數 1130 閱讀 7457

前面一篇說了pvs資料的預處理,當時是用純cpu來計算patch之間的可見性。後來聽說有個idirect3dquery9介面可以判mesh的可見性,就試了一下,果然比用純粹cpu計算快了很多。計算同樣的512地圖的pvs資料,原來的演算法需要4.7小時,利用gpu之後縮短到了不到800秒,快了大約20倍。更重要的是從不同尺寸地圖的pvs預處理得到的大致演算法複雜度估計從原來的 n ^ log_2( 48 ),降低到 n ^ log_2( 16 )。另外,新的演算法在誤差上比原來要少很多,只發現幾處距離較遠的patch有幾個象素的跳變,可能是因為預處理用的表面較小(640x480)並且視角較大(pi / 3,實際遊戲使用 pi / 4)

具體演算法:

對於每個pvs單元,就是單個patch的一層,我們稱為乙個unit。每個unit分別朝若干個(我取8個)方向渲染(因為無法一次在螢幕上渲染所有的patch),每個方向:

在unit上平面去若干個攝像機位置取樣點,這裡仍然取4個角及中心一共5個

使用中心攝像機位對所有patch進行視錐剪裁,只留下視錐內的patch,注意這裡要考慮多個攝像機位的情況,所以邊界需要留得大一些。另外對於完全落在視錐內,也就是包圍球整體落在視錐內的patch打上標記,同樣指的是對於多個攝像機位都能完全在視錐內,所以這個邊界需要比單個攝像機更嚴格一些。

全部渲染剪裁後留下的所有patch,得到乙個最終的z-buffer

對所有完全落在視錐內的patch挨個單獨渲染,查詢它的可見性。對於idirect3dquery9介面的使用網上很容易查到,就不贅述了。

如果乙個目標patch對於乙個unit內的所有的攝像機取樣點來說都不可見,那麼就認為它對於該unit是不可見的。注意渲染單個patch時,如果該patch之前已經判為可見就不用再渲染了。

這個演算法有個小缺陷,就是對於乙個unit的某個方向上的渲染,只有那些能完全落入視錐的patch才有機會被判為不可見的(因為如果patch有一部分在螢幕外,你無法判定它是否被遮擋),所以不同的方向之間必須有部分重疊,比如我取每個方向 pi / 3 的fov,一圈共取樣8個方向。但即便如此,仍然會有一些距離攝像機比較近的patch會沒有機會進行可見性判定,也就是說它們是永遠可見的。我粗略統計這個數字大約是30~50個patch,考慮到它們離攝像機很近,本來可見的機率就比較大,所以我認為可以接受。如果要減小這個數字,可以採用更大的fov角或更多的取樣渲染角度。

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