UE4学习笔记(六): 次世代的移动平台渲染技术

在2014年, UE4一下子拿出了3个移动平台的TechDemo, 分别是

• Soul: http://www.youtube.com/watch?v=jzGRbGb-fog
• Zen Garden: http://www.youtube.com/watch?v=OK_gtNJ0Olk
• Rivalry: http://www.youtube.com/watch?v=JaSgf9k7eYQ(PC版本移植)

从2012到2014的三年时间里, 移动GPU的运算能力提升了十几倍之多

从硬件GFLOPS来看: http://kyokojap.myweb.hinet.net/gpu_gflops/

目前移动设备的高端GPU的运算能力直逼Xbox360和PS3, 虽然可能现阶段内存带宽仍然受限, 但通过一定的优化, 达到AAA级的画面已经变成现实

也就是说, 未来一到两年内, 移动设备上完全可以出现媲美Xbox360和PS3画面的游戏, 这也意味着移动游戏即将进入一个精品时代, 相应的制作门槛也会变高

扯远了, 回到技术上

硬件的进化不仅仅是性能, 从API来说, MRT和FP16/FP32纹理的支持意味着渲染管线不再只能是简单的Forward Rendering, 而是可以实现Deferred Rendering(现阶段带宽还是不行, 未来可以考虑), 更多的Post Effect也会随之而来

不过, 现阶段UE4的Mobile Renderer还是加入了大量预计算, 这样可以在性能和画面上都取得不错的效果表现:

• Physically Based Shading Model
  • 能在移动设备上实现与PC版本共用材质, 这比UE3是一个巨大的进步(制作时不需要再调两套参数)
  • https://www.unrealengine.com/blog/physically-based-shading-on-mobile
• HDR & Linear Color Space
  • FP16的frame buffer, 不支持该格式的使用RGBA8模拟
  • http://www.slideshare.net/ozlael/hable-john-uncharted2-hdr-lighting
• HDR Directional Lightmaps
  • 也叫Radiosity Normal Mapping(RNM), UE3中同HalfLife2的技术, 可以把NormalMap的光影一起烘焙了
  • http://www2.ati.com/developer/gdc/d3dtutorial10_half-life2_shading.pdf
• Signed Distance Field Shadows
  • 同样是预计算, 可以实现高质量的软阴影
  • http://www.tomlooman.com/distance-fields-unreal-engine/
• Image Based Lighting
  • 使用RGBM编码的Cubemap, 但是一个物体同时只能使用一张, 所以可能会在相邻反射上出现点小瑕疵
• Post Processing Pipeline
  • Depth of Field
  • Vignette
  • Bloom
  • Light Shafts
  • Film Tonemapping
  • Grain
  • Anti-Aliasing(非MSAA)
• Terrain
  • Continuous LOD

以Soul Demo为例, 可以看到已经不输PC游戏的技术水准:

• 490MB的安装包
• 400次绘制/帧
• 40万的三角形

参考资料

https://de45xmedrsdbp.cloudfront.net/Resources/files/GDC2014_Next_Generation_Mobile_Rendering-2033767592.pdf