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凹凸纹理贴图关于阴影的传奇:DOOMIII

第一次看到DOOMIII中卫生间摇曳灯光下满屋拖动的阴影时,你是否有惊为天人的震撼和前所未有的真实感?这就是赋予阴影正确数学关系之后的结果。光锥阴影通过计算光源与物体之间的放射角度来实时构筑阴影的形状,因为考虑了Occlusion的关系,光锥阴影第一次在数学层面上还原了主光线-物体-阴影三者正确的和交互关系。通过数学关系的对应,光源的移动以及物体对光线的遮蔽情况都可以被直接反映到阴影的形状上。光,在PC游戏世界当中第一次真的有了影的伴随。

ID以及卡马克大神的巅峰:DOOMIII

DOOMIII游戏画面

对于PC领域或者虚拟现实领域的视觉效果而言,光影关系在任何时候都是最重要的组成部分,它是人类产生立体视觉的最重要因素之一。光与影的互动如果能够实时呈现正确的光影关系,渲染产生的画面的真实感将会明显提升。Halflife2之所以能够成为游戏画质里程碑,就是因为其所营造的细腻真实的光照效果。但是很遗憾,它只是光的独舞。由于硬件性能和算法细节的制约,尽管构筑正确的光源与遮蔽物空间关系以及场景内所有物体进行阴影检测算法早已存在,但PC游戏以及图形的世界在相当长的一段时间里并不存在正确的光影关系,甚至不存在任何光与影的实时联系。直到DOOM3当中,JohnCarmack为我们带来了PC游戏史上最重要的里程碑——光锥阴影(shadowvolume)。

关于阴影的传奇:DOOMIII

这似乎预示了卡马克以及ID的前途?

与其他里程碑一样,DOOMIII和光锥阴影同样深刻的影响了硬件业界和整个PC业界的发展,NVIDIA甚至在GPU当中添加了专门针对光锥阴影特性,只能被用来处理阴影的UltraShadow单元。但是似乎是为了映证盛极致衰的道理,DOOMIII和光锥阴影在将JohnCarmack大神送上巅峰的同时也成了他最后的辉煌。醉心于贴图技巧并长时间轻视DirectX的图形教父没有能够跟上由微软发起并因HalfLife2最终点燃的Shader,其后的新版IDTech引擎以及备受关注的RAGE虽然仍属佳作,但却并没有再次取得里程碑式的地位。这让DOOMIII在某种意味上成了一款“绝后”之作,虽然令人唏嘘,但也无形中为DO凹凸纹理贴图OMIII这个IDSoftware留在PC游戏史上最后的里程碑增加了一抹别样的颜色。

DOOMIII的另一大特性:凹凸纹理贴图

顺便一提,Halflife2在经历了辉煌之后同样因多方面因素而陷入了沉寂,除了DLC形式出现的各种版本之外,我们至今仍未看到Halflife2的正统续作以及起源引擎的更新。分别代表PC游戏进化史上光与影的巅峰的两大作品,最终在独舞中各自了没落。而它们的接替者,则因为做到了光与影的轮舞而再次铸就了一座PC图形及游戏史上的里程碑,这位继任者就是Crysis。

光锥阴影最经典的应用场景——灯光摇曳的卫生间

我们很难用简短的语言来形容DOOM3,因为它太特殊了,任何溢美的辞藻对它都不是多余的。我们又能很容易的用简单的语言来概括DOOM3,因为它是传奇。

虽然“光线”在光栅化的处理过程中依旧不存在,但是光锥阴影已经正确的将光源、遮蔽物和阴影这三者以数学的方式联系在了一起,无论动态光源如何移动,阴影都能根据光源以及遮蔽物两者之间的关系调节自己的,这种实时的光影互动为PC游戏的画面带来了质的飞跃。JohnCarmack的光锥阴影开创了游戏特效领域的新,他将视觉真实感提升到了前所未有的高度,这为他带来了个人以及IDSoftware的巅峰,其后出现的绝大多数FPS游戏都添加了类似光锥阴影或者阴影锥类的光影解决方案,PC游戏界的视觉效果因此而迈上了新的台阶。全世界的程序员都膜拜在了他的脚下,人们甚至称他为图形界的教父。

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