Sombreamento diferido - como combinar várias luzes?

Estou começando com o GLSL e implementei sombreamento diferido simples que gera buffer G com posições, normais e albedo.

Também escrevi um sombreador de luz pontual simples.

Agora eu desenho uma esfera para o ponto de luz e a saída entra em um buffer de iluminação.

O problema é: como combinar os resultados do buffer de iluminação ao desenhar várias luzes?

Por exemplo, quando estou desenhando a segunda luz no buffer de luz usando o shader de luz pontual, como adiciono a primeira luz à segunda luz no buffer de iluminação. Quero dizer, você não pode ler e escrever no mesmo buffer de saída?

— JBeurer
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Respostas:

Mistura aditiva, ou seja, glBlendFunc (GL_ONE, GL_ONE) e glEnable (GL_BLEND).

— Nathan Reed
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o teste de profundidade precisa ser desativado para isso?

— Woojoo666 26/05

@ woojoo666 Não. Na verdade, ele deve ser ativado com o teste de profundidade definido como menor, para que as superfícies que correspondam exatamente à passagem anterior sejam aprovadas. Se o teste de profundidade estiver desativado, as superfícies acumularão incorretamente luz do que estiver atrás deles. :)

— Nathan Reed

hmm, parece que é exatamente o que está acontecendo. ativar a mistura faz com que as faces frontais se misturem às faces traseiras, mesmo que eu tenha mantido o teste de profundidade ativado. preciso fazer algo com a máscara de profundidade também?

— Woojoo666 28/05

fez um pouco mais de teste, parece que a ordem do desenho é importante (desenhar frente-para-trás faz com que o teste de profundidade funcione corretamente e a mistura só acontece se as faces são equiplanares, a frente-para-trás faz tudo se misturar). Existe uma maneira de fazer isso sem classificar tudo?

— Woojoo666 28/05

@ woojoo666 Aha, parece que você resolveu sozinho. Sim, você deve aplicar profundidade em um passe opaco antes de poder usar qualquer tipo de mistura. Pode ser um pré-z com as gravações coloridas desativadas ou outra maneira comum é fazer a luz ambiente / direcional em uma primeira passagem sem mistura e, em seguida, adicionar luzes de ponto / ponto nas passagens posteriores com a mistura.

— Nathan Reed

Para o meu renderizador diferido, agrego todas as luzes em um alvo de renderização de luz usando as informações do buffer g e, em seguida, mostro a amostra que renderiza o alvo para a intensidade da luz enquanto cria minha imagem final de backbuffer.

Então, basicamente, eu corro toda a minha geometria do jogo através do meu passe de geometria para criar os g-buffers. A partir daí, alimento os buffers G ao meu shader de passagem de luz. Cada luz é percorrida no passe usando um quad em tela cheia. Dessa forma, meu pixel shader pode calcular a intensidade da luz para todas as superfícies visíveis do buffer g e adicioná-las ao alvo de renderização da luz. Você simplesmente adiciona a intensidade da luz de cada luz ao buffer de luz, mas certifique-se de fixar a intensidade de 0 a 1.

Tudo o que você precisa fazer para lidar com diferentes tipos de luzes (ponto, foco, paralelo) é tornar a luz mais robusta, possivelmente usando um buffer constante para designar quais procedimentos de iluminação executar.

— KlashnikovKid
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Sim, e a pergunta é: como você adiciona ao alvo de renderização da luz? Usando a mistura alfa como sugerido por Nathan Reed? Porque, tanto quanto eu sei, você não pode ler e escrever no mesmo buffer de saída (que é o buffer leve neste caso).

— JBeurer

Opa, sim. Deixei a fusão de saída lidar com isso com a mistura aditiva. Quando amostrar para a imagem final é quando você deseja fixar o valor em um valor que funcione para mim como a máxima intensidade de luz possível que uma superfície pode receber. A partir daí, você pode escalar suas luzes conforme necessário.

— KlashnikovKid

Como você lida com casos em que há luz atrás de uma parede e não deve acender coisas do outro lado da parede?

— Jjxtra # 11/13

@ PsychoDad Esse é o domínio das sombras, que é ... um tópico mais complicado. :)

— Nathan Reed

Provavelmente, existe uma resposta melhor do que essa, mas eu sei que, se no seu sombreador você repetir o código necessário para fazer uma segunda luz, poderá processar duas luzes em um único objeto em vez de um. Exige muito código para a segunda luz e parece um pouco redundante, mas sei que funciona. No entanto, acredito que, como alguém espera apontar para você, pode haver uma solução mais elegante.

— CodeNeko
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Não, isso não funciona dessa maneira. Eu desenho uma esfera para cada ponto de luz. A menos que a luz do segundo ponto esteja dentro da esfera de influência da primeira luz, a segunda luz simplesmente não será atraída. Seu método funcionaria se eu desenhar um quadrilátero em tela cheia para todos os focos, no entanto, essa não é a abordagem correta, porque quadriláteros em tela cheia são usados para iluminação global. Digamos que eu tenha 16 pequenas luzes pontuais, o que me forçaria a examiná-las para cada pixel, mesmo que o pixel não seja iluminado por ele. E geralmente eu diria que cada pixel é iluminado por uma ou duas luzes. E se eu tiver 100 luzes? NO

— JBeurer 12/12/12

A principal razão pela qual afirmei isso é que, se você estiver usando apenas duas ou algumas luzes, isso pode ajudar. Especialmente se você estiver renderizando muitos objetos, usar uma mistura significa que você precisa redesenhar a cena para cada luz; portanto, se você tiver muitas formas, digamos um milhão ou dez milhões ou bilhão, cada sorteio custará muito mais . Fazer isso no shader causa problemas se você deseja muitas luzes, mas a mistura causa problemas se você deseja muitas formas. Se você tiver muitos dos dois, precisará encontrar um meio termo, mas geralmente você tem algumas luzes e muitos objetos nos jogos.

— CodeNeko

Não, o sombreamento adiado não funciona dessa maneira. Eu tenho que desenhar a cena apenas uma vez e armazenar informações relevantes no G-Buffer. Em seguida, uma esfera de influência para cada luz e misture-a com o buffer de luz. E, finalmente, combinando o buffer leve com o buffer de cores, recebo o buffer de cores sombreado final. A quantidade de cálculos de iluminação não depende da complexidade da cena. Essa é a principal vantagem do sombreamento diferido em primeiro lugar.

— JBeurer

Ah, isso faz muito mais sentido e seria consideravelmente melhor.

— CodeNeko