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【玩家扫盲02】为什么游戏永远比不上电影的画质（上）
很多电影角色也是电脑合成的，为什么就是比游戏看起来真实？
嘿，各位萌豚好。俺来写第二章啦。
上一章说了什么是全局光照，这一章我们来说说游戏的美丽画面是怎么来滴？
这是一个箱子。
不过，它并不在现实中存在。
它只是张渲染图
让我们扒开它的画皮看看它的真面目
它个3d模型，看起来理所当然。
问题是，计算机如何存储和读取它？
实际上它只是一堆三角形。
计算机也只能渲染三角形
理论上你可以用三角形组成任何多边形
好了，现在你有这些形状了，你还需要什么？
我们看到这张图这个箱子是有材质的。
你如何表示你的材质呢，计算机怎么知道在对应的地方显示什么呢？
这个时候我们撕开我们的箱子将它平摊到桌面上，我们就得到了一个UV坐标
然后配上这张贴图，你懂得。（此处略有省略）
我们有了箱子，如何让计算机显示它？
本期的重点到了！（离线渲染与实时渲染）
在老早老早之前，有一个人发明了一种用计算机生成真实图像的算法
它叫路径追踪（path tracing），属于光线追踪算法中的一种。它从相机位置逆向追踪路径得到相应的颜色。
所有的光线追踪算法都试图模拟现实世界的光线行为，所以得到的结果都比较真实。
但...
它很慢啊，而且由于随机发射的光子数量有限不可能照射到所有的表面它还会有噪点.... （你不能无限发射，那样就永远不能结束渲染了，发射的光子越多噪点越少，最后执行降噪）
就这个箱子，它的渲染加降噪用了15秒，这对于一个游戏来说是不可能接受的。
一个游戏最少也得一秒钟渲染出30张图，达到30fps
很显然，这种光线追踪（ray tracing）不能用于游戏。
那咋办？
光栅化
既然从相机发射射线搞追踪太慢，还有噪点。
那咱直接把模型画屏幕上不就完了？
Yes，现在的所有游戏都是这么做的，这个叫做“光栅化”。
它将三角形直接绘制到屏幕上，而不是通过发出射线反向追踪的方式。
但是这样的话我们就不能模拟现实世界中的光线行为了...
一切的漫反射，阴影，反射，折射等等。
你的图像会看起来像这个样子
毫无层次感，没有阴影，没有光泽，没有反射，啥都没有，只有模型的贴图。
这看起来很糟糕，但是你还是不能使用光线追踪，那么你讲用一些“障眼法”来实现这些阴影 光照 反射 等效果。
还好游戏引擎为我们提供了解决方案，我们不需要自己手写着色器。
不过很显然，游戏光栅化的画面远不如光线追踪的画面接近现实。
并且很多效果很容易穿帮，比如反射，动态光，半透明物体。
下一章：我们将详细讨论，游戏是用何种手段达到每秒渲染60帧画面以上的。
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【简述】什么是全局光照Global illumination
游戏开发是一个横跨多个领域的专业，今天我们来扯皮一下图形学。
本文的初衷是向游戏玩家解释UE5的新功能，本文没有任何的数学公式和示例代码。
许多游戏玩家看到了Epic的UE5展示，觉得画面非常好看但实际上远非画面好看这么简单。
在正式对比UE4和UE5之前我们先来学习一下相关名词。
全局光照（ Global illumination 简称GI）
这是一张图，图中有三个球和一个圆柱体。
不过由于没有光线，你什么都看不到。
上帝说，要有光，我们给它来点光。
这下舒服了，我们看到了那三个球和一个圆柱
but...
你会感觉这个场景有点奇怪，有光照的地方很好，但是阴影处处死黑一片。
在现实中我们看到的阴影都是柔软的，并且是有一定亮度的。
所以我们会感觉上面那张渲染图有点奇怪
原因很简单，那张渲染图的光线没有任何反弹。
仅仅是从灯光发出然后照射到物体上并完全被物体吸收。
我们称这种不会反弹的一次光线照射称为
直接光照（ direct lighting ）
那我们让光线反弹几次试试，看看有什么效果。
WoW，看起来好多了！
我们看到光线照射到绿色的墙壁上，绿色的墙壁将光反射给了另外一个墙壁。
一个物体会将自己的颜色传递给另外一个物体，这看起来更加接近现实了。
那么这种反弹之后的光照，我们叫做
间接光照（indirect lighting）
而这个过程，叫漫反射。
我们把这个过程拆解来看看
仅直接光照
仅一次反弹的间接光照
我们看到反弹后的光线照亮了场景的其他部分。
仅二次反弹的间接光照
我们看到光线更加的均匀但是场景也更加的昏暗，光线变的十分微弱。
一般的游戏或渲染器，一般只会让光线反弹3-5次，因为反弹的次数越多光线能量就越小，也就越对场景的影响越小。
最后我们合成将它合成起来
就是这样子
而现在的这个样子就是“全局光照”，有直接光有间接光。
下一章我们讲，光追与光栅|(实时渲染与离线渲染)。
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萌豚日报【2020-5-4】第1期
Hi，各位萌豚们。
欢迎收看本蝎开启的新栏目“萌豚日报”，让我们看看今天���哪些萌豚热点？
小花花被发现是妹控
网络安全法小助手回归
青春的逆行
什么是后浪
一个暴露年龄的游戏
哪一刻你感到中国在变强?
大型双标现场
简单总结大外宣
一个毁灭世界梦
是男是女重要吗
大孝子的发明
霓虹人的日常
不同的赌注癖好
你发现什么了吗？
时隔14天，我们的助手哥又回来了！
习主席青春的逆行
大图
什么是后浪？
有位推友给出了一个答案
更值得注意的是人民日报下面的评论
看来网警还没起床🤣
Yes，这是我们自由探索的结果
来自辣椒叔的影评
能看懂这张图的人，已经老大不小了。
Me虽然不是那个时代的人，但有一次去一个怀旧主题餐馆有幸玩到这个东西。
有没有一刻让你觉得中国正在变强？
Me的个人体会是，每次党国要开会的时候，每次有重大事件发生的时候和每年六月初的时候。
你呢？
大型双标现场
简单总结大外宣
一个开启毁灭世界之路的梦
雾雨豆沙包在推特上发布了自己开车的照片，上面漏出了他的手。
结果...
是男是女重要吗？？？🤭
据说有位"大孝子"的发明
大图
🤣🤣🤣这真的不是刑具吗？
霓虹人的日常
不同的赌注癖好
以上就是全部内容了，感谢您看完第一期😜
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