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蓝色协议
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蓝色协议现在也算是最强的三渲二游戏之一了,所以一直在等发售好扒,没想它还没正式上线就发了这东西,看来也是个和 ARC 一样乐于分享的团队…… 同时也让行业技术壁垒进一步得到了降低,大家饭碗更加不稳了。
但是藏着也没啥用,对你有威胁的人反正肯定都会知道的,还不如让大家都知道。藏技术本来就是件很无聊的行为,你自己独有的技术能有几个?又能起到多大效果?而你不说,当其他人不会说么?
不要违抗时代的步伐。
描边
它使用用模型扩边法绘制头部,并用后处理描边处理其他部分。
模型扩边用了单独储存共点平均法线的方式来修复分叉,是常见做法。它并没有继续解释,我在这补充一下,这个描边法线想在蒙皮网格上正常使用需要转到切线空间,或者直接储存在切线上。
如果想做得更好一点,还可以根据法线的角度方差来增强这部分的描线宽度,这样就能把发尖做出来。
后处理部分则是重点。后处理描边之前不适用主要是可控性差,而像二之国那样增加可控性会耗费比较高的成本。而它现在只用来绘制头部以外的部分,则降低了一定要求。
根据深度和粗细来控制线条的粗细是常用的做法,关键如何指定描边的粗细(通常内部会比外部细,小物体会比大物体细),而它没有给出任何解释。但即使是选择不控制粗细,至少也要通过 Mask 来屏蔽头部的后处理阴影。
我觉得或许是选择了多个采样点中深度最高的那个像素坐标的信息。这样做虽然在多个物体交会处会不准确,但大概率是 OK 的,毕竟大家的参数其实差别不大。颜色的定制也可以用这种方法,如果想节省带宽可以用 LUT 索引来取代具体的颜色值。
然后就是,它用的是外描边(忽略比自己深度低的部分的贡献),还是双侧都有?如果用外描边,好处就是和扩边描边表现比较一致,双侧则更容易实现描边的软过渡(消除锯齿)。但蓝色协议也可能是靠 TAA 来消除这部分锯齿的,所以不太好判断。我觉得是后者。
这部分用色彩差异来生成内部描边。不过蓝色协议其实这些物件都是单独建模了的,本来就能生成大部分描边,只是因为后处理的深度差异太低了,需要利用这些数据强化描线的粗细。另外,原文表示描线的粗细是由这张图的亮度差决定的,画面结果也确实像是这样。但是用这种方式定义宽度必然容易产生冲突,而看结果,大部分情况生成的描边都是等宽的(clamp 到最大值了?)
我觉得他们应该放弃了精确定义不同部位的描线粗细差异,就算有参数应该也只是屏蔽描边用。毕竟真需要纠结细节的时候,也可以直接换普通扩边描边。
暗部和投影
它搞了一个逆光时亮部区域增大为 70% 来解决背部缺少光照的问题。
这是个办法,缺点就是逆光的时候轮廓光的感觉有点过强了,另一个方案是逆光扭转光源,缺点是转过阈值时会发生突变。
但这样做会导致亮部区域和自投影区域重叠了,那么它们实际上没有应用自投影?还是将自投影的 Normal bais 也一并扩大了?目前看,很可能是前者。但投影显然也是必须要有的,而他们用了固定的控制图和后处理阴影两种方式。
此图的蓝色区域就是降低光照阈值的依据。在正面能够看到阴影,但是光照从下方发射时阴影就会消失。这个方案其实效果并没有真实投影好,既然这样做就说明并没有真实投影。
这个帽子的投影其实是通过偏移采样深度图来生成的(偏移一定距离采样深度和当前深度比较,高的话就是阴影),可以看到它异常地和投影物边缘保持了等宽。这其实已经是一种常用技法了,需要预先生成 pre-depth,不需后处理,嘴上说成后处理只是一种让人容易理解的说辞。而这个种影子其实最适合的地方是额发的投影。
要我说的话…… 正常的投影还是需要有的,只有正常的投影才能处理裙子投腿,头发投背这样的情景,虽然大部分情况自投影需要屏蔽,但只有一处用,也该有。而处理好屏蔽物体自投影的问题也可以做到不和 70% 亮部冲突,虽然确实麻烦。现在这样也是他们自己权衡后的结果吧。
至于身体上标记的固定阴影区域,他们采用了差异不大时候融合,差异大时变得更暗的做法,让逆光时候也能看到这些阴影细节,不失为一个折中的好办法。
一般天光其实都是顶光(为了生成较少的建筑阴影),所以直接打人脸上都会完蛋。蓝色协议是直接在人物身上将天光方向拉平了 50%,也就是仰角最多 45 度。这样倒是有挺多好处的,而且可以回避在逆光时,巨乳会被顶光单独照亮的问题(我是用自投影解决的)。
但有一说一,其实身体不少部分都更适合用顶光照明,比如手臂肩膀,平光产生的垂直阴影部分太少了。所以比较好的方法其实是身体正常打光,脸部单独修(然后就会出现照亮巨乳的和暗处的脸部不协调的问题)。
嘛,毕竟没自投影,也只能这样。
其实还有个脸部法线修正的问题。虽然他们没说,但也不一定没修。其实一般模型只要做的足够平滑,光照稍微往上拉一点,就足够形成良好的明暗边线了。所以也不太好判断。
他们强调了因为贴图精度问题而没有使用法线纹理,所以暗部的定制只能用上面提到的固定暗部纹理来实现。头发上肯定用了(在发瓣边缘涂深),脸上用没用也不好说。
这个则是他们比较有价值的设计。通常情况,我们都是专门给一张暗部纹理来表示暗部的色指定,虽然不算麻烦但终究是一个美术工作量。但暗部到底应该是什么样的颜色其实是有规律的,对于纯色贴图尤其如此。
所以他们做了一个变色工具,看界面,第一排的 Hue R YR Y GY G…… 表示的其实是色环,那么数值就是某个 Hue 的颜色在暗部应当进行的偏色。后面的 Saturation 和 Value 则应该对应饱和度和明度,表示的也是暗部应该增减的饱和度和明度值,分为 8 档绘制了变化曲线。
我不知道是离线生成还是实时计算,其实都行。实时可以用 LUT。
它这样有个好处是可以更方便地做服装染色。
而且对非赛璐璐风格的作品帮助更大,因为那些作品的贴图绘制成本较高。
高光
边缘光他们采用了和投影类似的深度检测法,以便生成固定宽度的边缘光,根据光照方向决定偏移距离即可。这个边缘光主要还是面光时出现,用于勾勒人物边缘。
他们为了做一个头发光点搞这么麻烦也是奇了。他们的目标是让光点随着镜头距离而缩小,并不会根据镜头角度移动,整个过程也和法线无关,和一般人想实现的各向异性效果完全不同。但为了实现它,使用了 UV2 单独为这些高光元素准备 UV,这并不是为了拉直 UV,而是为了精度和留出可供缩放的空白区域。
然后用一张 RGBA 控制图来处理。R 通道是基本亮度,GB 通道记录的是当前像素距离光斑中心点的距离值,A 通道不明,有可能是缩放幅度。
具体做法是,当渲染一个像素时,根据读取到的 BG 通道数据,和当前 UV 相加,得到光斑中心。然后反过来减这个 BG 值同时进行一个根据距离的缩放。数值放大的时候,光斑在视觉上就会缩小。
这种做法可以确保光斑的边缘形状和 R 通道保持一致。
但是…… 离线生成这张图就要做不少工作,必须让人手动指定每个光点的中心然后生成控制图,而且在固定距离看,人物光斑其实并没有任何变化。
但这种方式似乎是可以做和 Normal 挂钩的缩放的。一般做法不行,是因为光斑上每个像素点的 Normal 是不同的,根据 Normal 缩放的程度就不同,会导致光斑扭曲。但它这个方案,每个点都可以找到一个共同的中心点,只要使用这个中心点的 Normal……
对,我取不到这个点的 Normal,所以不行。
所以只能如此。
表情
他们这也是挺骚的。
骨骼搞这么多,应该是没有 BlendShape 做的快的,性能也很抱歉。估计只有在特写时才会开启,那样还行。
BlendShape 其实也可以复用的,用 SkinWarp 一类可以让眉毛睫毛模型跟随脸部一起运动,而脸大家都一样的。
组合也可以通过 Mask。
硬要用骨骼搞…… 是为了减少资源量,或者是为了适应捏脸?
我是不懂了,反正也不做捏脸,应该不会这么搞。
也可能是方便做连续的表情动画吧,BlendShape 只能做成多个关键帧,用骨骼调这个或许更方便点。
特效
做不透明的特效应该算是一种风格指导吧。(当然并不是全都是不透明的)
不过必须是不透明特效才有下面的事情。
它们更多使用了体积模型来作为特效的载体,而如果是透明特效…… 会有排序问题。
这个顶点移动具体怎么弄的还不清楚,总之是为了实现更加有体积感,而非片状的特效。
下面这个是个由多个 Mesh 进行插值变化的特效,GGX 以前也常这么玩的。
他们提到了一个使用不透明特效遇到的问题:多个特效叠加的时候特效遮挡太严重了。他们的方案是让特效移到远处有一个消隐的效果,应该是增加 Cutout 的值。
但效果也不算好吧,而网点抖动也可以做到让特效一定程度重叠。
估计他们就是要坚持这种不透明特效的感觉。
此外有一点我忘说了。不透明特效还有个好处是对 taa 更友好。taa 的帧间混合是基于深度的,处理透明物体很容易瞎,表现出来是移动镜头透明度变低。为了避免这个问题需要让透明物体也写速度 buffer,但透明物体覆盖住的物体就不行了,而它这种 alphatest 为主的方式就没这问题。
否则…… 估计只能放弃 taa,那么高光边界就很难这么锐利而且没锯齿。那么就只能考虑模糊边界,或者想办法把 msaa 开起来,延迟部分就不好办。方案选择会有不少变化。
パラ
他们抛出这么个词然后假装我们都知道是啥意思。反正我是不知道。
它指的是上图左上角那块偏蓝的部分,有点类似屏幕暗角。在整个游戏里都始终存在存在,是蓝色协议的画面特色,也对其 “动画感” 的产生起到了很大的效用。
这个效果基本是一个蓝色的变色遮罩,是一个软边的弧形,存在于屏幕上方,和太阳方向有关。
其实说白了,就是一个画遮罩进行区域调色的后处理特效。如果走正常动画流程,这一步都是肯定有的。所以如果你想做出和动画差不多的画面,当然也应该走这个流程。而且,这个东西不能用光照代替,因为光照是 HDR 下的,而后处理特效是 LDR 的。而调色只有在 LDR 才是对的。
它必须是一个后处理效果。但后处理效果一般不会再去画指定 Mesh,只会给你一个参数调整工具,怎么设计这个效果就是个问题。
蓝色协议的剧情动画部分之所以亮眼,也是因为有这种效果:
无非就是各种遮罩圆的位置,硬软边。不太在乎性能是可能的。虽然他们什么都没说,只要知道是这是用后处理做的,就可以试试。只考虑固定过场是可以搞的。
后处理也是可以调用管线内容画 Mesh 的,定制能力足够就行。要效果就不要纠结这点性能。
场景
蓝色协议的场景其实基本就是写实场景,只做了一些微小的变化。它肯定不是最好的,但是目前的性价比不错。
他们基本走的就是传统 PBR 流程,模型法线什么都正常做。只是稍微调整了下基本色贴图。
走的也依然是 Substance 流程,只是专门设计了一些比较卡通的画笔,之后就用这些画笔铺量了。当然,设计这些画笔的时候还是要有一些 “卡通化” 设计的。AO 的强度,大倒角,高饱和什么。但只要设计一次其他人就可以普通地执行了。
能落地的方案,才有意义。
然后它说了一些其他的卡通化方法,首先是草:
它还提到了给草地加入一些闪烁的两点,图上看不出来。
之后提到了 SunFlare,应该是那个屏幕后处理效果。卡通渲染很依赖体积光,所以自然会有好的效果,假也没关系,假才是对的。
此外就是一个叫 SNN 的过滤器,谷歌搜 SNN Filter 就行了,我贴个 shadertoy 的地址。
是 SNN 和 Kuwahara 的对比,左边那个是 SNN。
EN,72 采样,计算量可以忽略,跑应该还是能跑。
旁边的 Kuwahara 应该是个类似的算法,64 采样。
可以考虑降低下 width。
它还有一个调整阴影色的方案。近处蓝色,远处变为绿色。
因为大概还是在用延迟管线做场景,如果可以自由定义阴影色就意味着要添加两张 GBuffer 这太夸张了。我觉得就是根据深度值插值两个颜色,并乘到间接光或者天光上。
大概就是这样,希望碧蓝幻想 RELINK 早点出,我不想试,只想抄书。 > 本文由简悦 SimpRead 转码