VCTRenderer 动态体素化实战flag volume 如何实现场景每帧实时更新【免费下载链接】VCTRendererA real time global illumination solution that achieves glossy surfaces, diffuse reflection, specular reflection, ambient occlusion, indirect shadows, soft shadows, emissive materials and 2-bounce GI. Published here http://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7833375/项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/vc/VCTRenderer核心机制速览VCTRenderer 是一套基于体素锥追踪Voxel Cone Tracing的实时全局光照实时GI方案能够呈现光泽表面、漫反射、镜面反射、环境光遮蔽、间接阴影与软阴影等效果。要让这些效果真正实时场景中的动态体素化每帧更新运动物体的体素数据是关键难点——而 VCTRenderer 的解法就是一套精巧的flag volume静态标记体积机制。为什么动态物体是体素化的大麻烦体素化Voxelization的本质是把场景几何离散成三维网格并写入 3D 纹理。静态场景可以只做一次但一旦物体开始移动旧的体素数据就会残留在原地产生错误的间接光照和阴影。最朴素的想法是每帧全部重新体素化但代价高昂。VCTRenderer 的高明之处在于只更新变化的部分先为静态几何一次性建立体素再为动态几何单独做增量更新。而这一切的枢纽就是staticFlag这张小小的 R8 3D 纹理——flag volume。flag volume 是什么一张体素身份证flag volume 是一张与体素网格同分辨率的 3D 纹理每个体素记录一个字节R8值为1该体素被静态几何占据值为0该体素当前由动态物体占据或为空。它在VoxelizerRenderer::SetupVoxelVolumes()中被创建并采用Nearest过滤、ClampToEdge环绕专为读写标记而设计。核心渲染器源码位于engine/assets/code/renderers/voxelizer_renderer.cpp。两步体素化静态与动态各司其职VCTRenderer 将场景几何按Node::GeometryState分为Static与Dynamic两类见engine/scene/node.h体素化因此拆成两个 pass第一步静态场景体素化 写 flagVoxelizeStaticScene()执行时体素化片元着色器收到flagStaticVoxels 1的 uniform。在voxelization.frag中每写入一个体素就同步执行if (flagStaticVoxels 1) { imageStore(staticVoxelFlag, position, vec4(1.0)); }这一趟不仅把静态几何的 albedo、法线、自发光写入体素纹理还在 flag volume 上盖章标记哪些体素属于静态。第二步动态场景体素化 读 flag当物体移动时VoxelizeDynamicScene()以flagStaticVoxels 0运行只通过DrawListState(Node::Dynamic)绘制动态节点。此时片元着色器先查 flagif (flagStaticVoxels 0) { bool isStatic imageLoad(staticVoxelFlag, position).r 0.0f; if (isStatic) opacity 0.0f; // 静态体素取消写入 }动态几何在写入时自动避开静态体素避免覆盖已标记的数据。动态体素的清理-重写循环动态物体移动后旧位置的体素必须清除。这一步由计算着色器clear_dynamic.comp完成其逻辑极其简洁体素为空alpha 接近 0→ 跳过体素被 flag 标记为静态 → 跳过其余即动态体素→ 清空 albedo、normal、emissive 三张纹理。这就是ClearDynamicVoxels()所做的工作。清除之后再以当前变换重新体素化动态节点实现旧数据擦除、新数据写入的完整闭环。相关着色器源码位于engine/assets/shaders/clear_dynamic.comp与engine/assets/shaders/voxelization.frag。更新频率按需触发还是每 N 帧刷新光有机制还不够更新策略同样讲究。VCTRenderer 通过framestep提供两种模式由VoxelizerRenderer::SetUpdateFrequency()控制按需更新framestep -1遍历Transform::TransformChangedMap()只有检测到节点变换发生变化时才重新体素化动态场景若只是光源变化则只更新 radiance成本更低。定时刷新framestep 1每隔 N 帧强制执行一次动态体素化适合持续运动的场景。在运行时你可以在 Voxelization 面板中通过 Update When Needed 与 Update Frequency 两个选项实时切换界面代码位于engine/assets/code/interfaces/voxelization_options.cpp。这套设计带来了什么flag volume 机制的价值可以归结为三点性能友好静态体素只算一次每帧只处理动态部分的增量而不是全量重算数据一致性动态体素在写入时自动与静态数据隔离保证 GI 结果稳定策略灵活按需/定时两种更新模式让开发者在画质与性能之间自由取舍。动手实践建议想上手体验这套动态体素化流程可以从这些模块入手渲染器主体engine/assets/code/renderers/voxelizer_renderer.cpp体素化片元着色器engine/assets/shaders/voxelization.frag动态体素清理计算着色器engine/assets/shaders/clear_dynamic.comp节点静态/动态状态定义engine/scene/node.h体素化参数面板engine/assets/code/interfaces/voxelization_options.cpp理解了 flag volume 的读写时机你就抓住了 VCTRenderer 动态体素化实时更新的核心脉络——这也是许多体素 GI 引擎通用的经典思路。【免费下载链接】VCTRendererA real time global illumination solution that achieves glossy surfaces, diffuse reflection, specular reflection, ambient occlusion, indirect shadows, soft shadows, emissive materials and 2-bounce GI. Published here http://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7833375/项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/vc/VCTRenderer创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考 VCTRenderer 动态体素化实战：flag volume 如何实现场景每帧实时更新
VCTRenderer 动态体素化实战flag volume 如何实现场景每帧实时更新【免费下载链接】VCTRendererA real time global illumination solution that achieves glossy surfaces, diffuse reflection, specular reflection, ambient occlusion, indirect shadows, soft shadows, emissive materials and 2-bounce GI. Published here http://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7833375/项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/vc/VCTRenderer核心机制速览VCTRenderer 是一套基于体素锥追踪Voxel Cone Tracing的实时全局光照实时GI方案能够呈现光泽表面、漫反射、镜面反射、环境光遮蔽、间接阴影与软阴影等效果。要让这些效果真正实时场景中的动态体素化每帧更新运动物体的体素数据是关键难点——而 VCTRenderer 的解法就是一套精巧的flag volume静态标记体积机制。为什么动态物体是体素化的大麻烦体素化Voxelization的本质是把场景几何离散成三维网格并写入 3D 纹理。静态场景可以只做一次但一旦物体开始移动旧的体素数据就会残留在原地产生错误的间接光照和阴影。最朴素的想法是每帧全部重新体素化但代价高昂。VCTRenderer 的高明之处在于只更新变化的部分先为静态几何一次性建立体素再为动态几何单独做增量更新。而这一切的枢纽就是staticFlag这张小小的 R8 3D 纹理——flag volume。flag volume 是什么一张体素身份证flag volume 是一张与体素网格同分辨率的 3D 纹理每个体素记录一个字节R8值为1该体素被静态几何占据值为0该体素当前由动态物体占据或为空。它在VoxelizerRenderer::SetupVoxelVolumes()中被创建并采用Nearest过滤、ClampToEdge环绕专为读写标记而设计。核心渲染器源码位于engine/assets/code/renderers/voxelizer_renderer.cpp。两步体素化静态与动态各司其职VCTRenderer 将场景几何按Node::GeometryState分为Static与Dynamic两类见engine/scene/node.h体素化因此拆成两个 pass第一步静态场景体素化 写 flagVoxelizeStaticScene()执行时体素化片元着色器收到flagStaticVoxels 1的 uniform。在voxelization.frag中每写入一个体素就同步执行if (flagStaticVoxels 1) { imageStore(staticVoxelFlag, position, vec4(1.0)); }这一趟不仅把静态几何的 albedo、法线、自发光写入体素纹理还在 flag volume 上盖章标记哪些体素属于静态。第二步动态场景体素化 读 flag当物体移动时VoxelizeDynamicScene()以flagStaticVoxels 0运行只通过DrawListState(Node::Dynamic)绘制动态节点。此时片元着色器先查 flagif (flagStaticVoxels 0) { bool isStatic imageLoad(staticVoxelFlag, position).r 0.0f; if (isStatic) opacity 0.0f; // 静态体素取消写入 }动态几何在写入时自动避开静态体素避免覆盖已标记的数据。动态体素的清理-重写循环动态物体移动后旧位置的体素必须清除。这一步由计算着色器clear_dynamic.comp完成其逻辑极其简洁体素为空alpha 接近 0→ 跳过体素被 flag 标记为静态 → 跳过其余即动态体素→ 清空 albedo、normal、emissive 三张纹理。这就是ClearDynamicVoxels()所做的工作。清除之后再以当前变换重新体素化动态节点实现旧数据擦除、新数据写入的完整闭环。相关着色器源码位于engine/assets/shaders/clear_dynamic.comp与engine/assets/shaders/voxelization.frag。更新频率按需触发还是每 N 帧刷新光有机制还不够更新策略同样讲究。VCTRenderer 通过framestep提供两种模式由VoxelizerRenderer::SetUpdateFrequency()控制按需更新framestep -1遍历Transform::TransformChangedMap()只有检测到节点变换发生变化时才重新体素化动态场景若只是光源变化则只更新 radiance成本更低。定时刷新framestep 1每隔 N 帧强制执行一次动态体素化适合持续运动的场景。在运行时你可以在 Voxelization 面板中通过 Update When Needed 与 Update Frequency 两个选项实时切换界面代码位于engine/assets/code/interfaces/voxelization_options.cpp。这套设计带来了什么flag volume 机制的价值可以归结为三点性能友好静态体素只算一次每帧只处理动态部分的增量而不是全量重算数据一致性动态体素在写入时自动与静态数据隔离保证 GI 结果稳定策略灵活按需/定时两种更新模式让开发者在画质与性能之间自由取舍。动手实践建议想上手体验这套动态体素化流程可以从这些模块入手渲染器主体engine/assets/code/renderers/voxelizer_renderer.cpp体素化片元着色器engine/assets/shaders/voxelization.frag动态体素清理计算着色器engine/assets/shaders/clear_dynamic.comp节点静态/动态状态定义engine/scene/node.h体素化参数面板engine/assets/code/interfaces/voxelization_options.cpp理解了 flag volume 的读写时机你就抓住了 VCTRenderer 动态体素化实时更新的核心脉络——这也是许多体素 GI 引擎通用的经典思路。【免费下载链接】VCTRendererA real time global illumination solution that achieves glossy surfaces, diffuse reflection, specular reflection, ambient occlusion, indirect shadows, soft shadows, emissive materials and 2-bounce GI. Published here http://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7833375/项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/vc/VCTRenderer创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考