1.前言 求解器是有助于根据预定义算法计算对象位置和方向的组件。 示例：将对象放置在与用户注视视线相交的表面。...SurfaceMagnetism 将射线投射到世界中的表面上，并使对象对齐到该表面。 DirectionalIndicator 确定作为方向指示器的对象的位置和方向。...5.5.SurfaceMagnetism SurfaceMagnetism 的工作方式是对一组表面的 LayerMask 执行光线投射，并将 GameObject 放置在接触点。...该组件的工作方式是执行各种光线投射，以确定哪些表面可以“吸附”光线。...安全区域是指不会与手部相交的区域。 还包含了一个名为 HandConstraintPalmUp 的 HandConstraint 派生类，用于演示手掌朝向用户时激活求解器的常见行为。
光线投射器（Raycaster） 该类用来处理光线投射。光线投射主要用于物体选择、碰撞检测以及图像成像等方面。 光线投射方法是基于图像序列的直接体绘制（Volume Rendering）算法。...在这一阶段，认为体素被接触并封闭于一个包围图元中是有帮助的：一个简单的几何对象（通常是一个长方体）用来与光线和体相交。 采样（Sampling）：沿着光线的射线部分位于体的内部，等距离的点采样被选择。...far — 投射远点，用来限定返回比far要近的结果。far不能比near要小。缺省为无穷大。 这将创建一个新的光线投射器对象。 属性（Properties） #.ray 用于光线投射的射线。...#.near 光线投射器的近点因子，这个值指示基于这个距离哪些对象可以被舍弃。 这个值不能是负的，且应该小于far属性。 #.far 光线投射器的远点因子，这个值指示基于这个距离哪些对象可以被舍弃。...当计算这个对象是否和射线相交时，Raycaster 把传递的对象委托给 raycast 方法。这允许 meshes 对于光线投射的响应可以不同于 lines 和 pointclouds。
这样就可以进行复杂的行为，AI等。本教程将说明如何在2D和3D中执行此操作。 Godot将所有低级游戏信息存储在服务器中，而场景只是前端。因此，射线投射通常是较低级别的任务。...进入空间 Godot物理默认情况下与游戏逻辑在同一线程中运行，但可以设置为在单独的线程上运行以更有效地工作。因此，唯一安全的访问空间时间是在 Node._physics_process() 回调期间。...碰撞异常 射线投射的一个常见用例是使角色能够收集有关其周围世界的数据。...这样做的一个问题是，同一个角色具有对撞机，因此，光线将仅检测其父级的对撞机，如下图所示： 为了避免自相交，该intersect_ray()函数可以采用可选的第三个参数，该参数是一组异常。...屏幕上的3D射线投射 将光线从屏幕投射到3D物理空间对于拾取对象很有用。
它假设来自每个光源的光线最终都会撞击每个片段。但这仅在那些光线未被阻挡的情况下才是正确的。 ? （一些光线被阻挡了） 当一个物体位于光源和另一个物体之间时，可能会阻止部分或全部光线到达该另一个物体。...（场景带有阴影） 1.2 阴影贴图 Unity是如何将这些阴影添加到场景中呢？标准着色器显然具有某种方法来确定射线是否被阻挡。 通过将光线从场景投射到表面片段，你可以找出点是否在阴影中。...UnityApplyLinearShadowBias如何工作？ 它将增加剪辑空间中的Z坐标。使它复杂化的是它正在使用齐次坐标。必须补偿透视投影，以使偏移量不会随着距相机的距离而变化。...没有阴影时，它们什么也不做。 SHADOW_COORDS在需要时定义阴影坐标的插值器。我使用_ShadowCoord名称，这是编译器先前报错的名称。 ?...（点光源的阴影 硬VS软） 如何制作柔和的灯笼阴影？ 使用一个或多个阴影聚光灯。如果附近没有其他阴影投射对象，则可以将未阴影的光线与cookie一起使用。
仅在使用反照率贴图的Alpha通道中的不透明度时，纹理才会影响阴影。很少与视差贴图结合使用。另外，阴影贴图中的视差效果也几乎不会引起注意。因此，通常不值得花费额外的计算时间。...它通过在射线进入体积的点仅对高度图进行一次采样来进行此操作。但是，当我们看着一个角度时，这并不能告诉我们射线实际上与高度场相交的高度。 ?...（正确和猜测的偏移） 我们当前的方法假设入口点的高度与交叉点的高度相同。仅当入口和相交点实际上具有相同的高度时，这才是正确的。当偏移量不大且高度字段变化不大时，它仍然可以很好地工作。...当我们正在执行的操作与这些方法之一匹配时，我会说出来。 2.1 视差函数 标准着色器仅支持简单的偏移视差映射。现在，我们要在自己的着色器中添加对视差光线 marching的支持。...（动态批处理以及正确的结果） 到此结束“渲染”教程系列。现在，你对Unity的渲染管道如何工作以及标准着色器如何完成其工作有了一个很好的了解。
（防止光线到达它不应该到达的地方） 1 渲染阴影 当进行物体渲染时，表面和灯光信息足以计算光照。但是在两者之间可能存在某些阻碍光线的东西，导致在我们需要渲染的表面上投射了阴影。...除此之外，可见光最终可能不会影响任何投射阴影的对象，这可能是因为它们没有配置，或者是因为光线仅影响了超出最大阴影距离的对象。...它唯一能做的就是裁减片段。 ? 现在，我们可以渲染阴影投射器。我创建了一个简单的测试场景，该场景在平面上包含一些不透明的对象，并带有一个定向光，该光具有启用了阴影的全部强度以进行尝试。...阴影贴图与光线方向对齐，而不与相机对齐。在最大距离之外，可以看到一些阴影，但是在超出地图边缘的地方对阴影进行采样时，一些阴影会变得奇怪。...我们只需要获取四个样本，因为每个样本都使用双线性2×2滤波器。在所有方向上偏移半个纹理像素的正方形覆盖了3×3像素的帐篷滤镜，其中心的权重大于边缘。 tent filter如何工作？
对于激光三角测量，需要在结构化光源（如激光线投影）上精确校准相机，以确保即使在高环境温度下也能获得高于1 kHz的高采样率。通常测试对象在3D传感器下方移动以捕获3D点云。...这意味着摄像机将检测投射到物体上的激光线，并根据激光线轮廓计算高度信息。在相机下移动物体时，会创建多个配置文件，用于完成三维图像。...典型的设置包含一个激光器，它直接位于测试对象和相机之间，相机与激光器成30°角安装。但是激光和相机的其他角度组合也是可以的。例如，为了获得更准确的高度分辨率，相机和激光之间的角度可以加宽。...条纹投影法 除了激光三角测量方法之外，还有一种称为“条纹投影”的方法。基本原理也是三角测量，但是测试对象的整个表面都是用一次拍摄捕捉的。激光将光投射到条纹图案中，因此物体不必在传感器下方移动。...光线从30°角投射到物体上，相机正对下方物体。 ? 测量范围可以从不到一毫米缩放到一米以上，但分辨率也可以相应地变化。
光源的均匀性要好 上面6点中，第3、4、5、6点是光源自身的性能要求，和检测对象无关。至于第1点和第2点，除了和光源自身有关，还和检测对象有关，需要选择不同种类的光源。...初见高角度打光这种打光方式时，我突然就联想到了初中物理中曾经做过的一个题目，迎着月亮和背着月亮，如何分辨水坑和正常道路，背后的原理是类似的。 • 低角度打光：光线方向和待检测表面所成夹角比较小。...选择允许通过光源的波段 3. 选择合适的滤镜型号 • 棱镜：棱镜是“一种由两两相交但彼此均不平行的平面围成的透明物体，用以分光或使光束发生色散”。...实际工业应用场景中，尤其是在待检测对象表面光滑高反光的情况下，目标物体表面常常会出现光斑，会严重干扰图像的成像质量，可以使用偏光器提高成像质量。...但是从用户角度而言，更需要根据实际应用场景缩小光源的选择范围，所以，我这里给出应用场景到光源的一对多的映射。
让我们看一下灯光阴影同时不启用和同时启用的效果。 ? ? （没有VS有阴影） 在使用前向渲染路径时，请使用帧调试器检查场景的渲染方式。 场景中有66个几何对象，全部可见。...（延迟着色） 1.4 更多的灯光 如果只使用一个光源，那么单个延迟将不会带来任何好处。但是当使用非常多灯光时，它就派上大用场了。只要不投射阴影，每增加一个灯光就只会增加一点点额外的工作。...然后，它像前向着色器一样计算照明。 聚光灯的工作方式相同，只是它们不必覆盖整个视图。取而代之的是绘制一个金字塔，以适应聚光灯照亮的体积。因此，只会渲染此体积的可见部分。...此过程将写入模板缓冲区，该缓冲区可用于掩盖稍后渲染的片段。不能使用此技术的唯一情况是光量与相机的近平面相交。 点光源使用相同的方法，除了使用icosphere而不是金字塔。 ?...副作用是，前向对象在反照率缓冲区中最终变为纯黑色。 ? ? （延迟和前向一起） 透明对象也是如此。与往常一样，它们需要一个单独的前向渲染阶段。 ? ? ?
在本工作中，我们提出了一种能够学习复杂的、多对象动态场景表示的方法。...这里展示如何使用这个场景描述来渲染场景的图像，如图3所示，并展示在给定图像训练集的情况下，如何学习叶子节点的表示网络。 渲染流程 学习到的场景的图像是使用光线投射方法渲染的。...要投射的光线是通过场景 S 中的相机定义的，在节点 C 处，通过其内参 {K} 和相机变换 {T}^{{W}}_c 生成的。...对于一条光线 {r} ，我们计算与每个平面的交点 \{t_i\}^{N_{s}}_{i=1} 。 光线-bbox相交 对于每条光线，我们必须预测通过光线追踪的每个动态节点的颜色和密度。...我们检查来自相机 C 的每条光线是否与所有动态节点 F_{\theta_{o}} 相交，方法是将光线平移到对象本地坐标系，然后应用由Majercik等人提出的AABB-光线相交测试。
让我们一起来看看FPS游戏这二十多年来发生的变化。 挡住射线的都会死 早期的FPS游戏都采用一种“光线投射”（ray casting）的技术，用枪口发射出去的射线来确定子弹的轨迹。...光线投射可以确定与光线相交的第一个对象。 ?...在FPS里，这种算法叫做“命中扫描”（hitscan），当你扣下扳机时，物理引擎会计算下面几件事： 枪口所指的方向； 从枪口射出一束射线，直到达到规定的范围，比如碰到墙； 确定光线投射的路径上是否光线是否撞击物体...但是在进行多人游戏时，服务器将需要做更多的计算，来确保所有对象都同步，并且必须解决不同客玩家之间的差异或冲突，以免在同一台服务器上给玩家带来不一致的体验。...一个方法是，在游戏时间之前加载对象的“池”，并在需要时“弯曲并启用”它们。一旦撞击到物体表面，就回收这个对象，将其保存以备后用。 这种方法将减少反复创建和销毁对象的计算和内存成本。
结果，阴影可能看起来很奇怪，因为实际上你看到是不透明对象的阴影。在定向阴影的情况下，这也可能导致不可见的几何形状阻塞阴影。 ? ?...（纯色聚光灯阴影） 1.1 重构My Shadow 为了考虑透明度，我们需要访问阴影投射器着色器通道中的alpha值。这意味着我们需要对反照率纹理进行采样。但是，使用不透明渲染模式时不需要这样做。...为了使它真正起作用，请将_RENDERING_CUTOUT和_SMOOTHNESS_ALBEDO的着色器功能添加到“My First Lighting Shader”的阴影投射器通道中。 ? ? ?...仅在使用Fade或Transparent模式时才需要显示此选项。我们知道在DoRenderingMode内部使用哪种模式。...3.2 为阴影显示 Alpha Cutoff 使用Cutoff阴影时，我们可能想更改Alpha抠像阈值。当前，它仅在使用Cutout渲染模式时显示在我们的UI中。
首先渲染不透明和cut off的几何体，然后渲染透明的几何体。因此，半透明对象永远不会在实体对象之后绘制。 2.3 混合片段 为了使Fade模式起作用，首先需要调整渲染着色器功能。...无论如何，我都会添加这些属性。 ? 使用这些float属性代替必须可变的blend关键字。你需要将它们放在方括号内。这是旧的着色器语法，用于配置GPU。...2.4 深度问题 在Fade模式下使用单个对象时，一切似乎工作正常。但是，当多个半透明对象靠在一起时，会得到怪异的结果。例如，将两个四边形部分重叠，将一个四边形稍微重叠一点。...将关键字添加到我们的两个着色器功能指令中。 ? 现在我们必须同时输出Fade和透明模式的alpha值。 ? 将我们的材质切换为“透明”模式将再次使整个四边形可见。...但是，同一束光不能既被反射，又穿过对象。这再次是节能问题。因此，无论其固有的透明性如何，反射性越强，穿过它的光线越少。 为了表示这一点，我们必须在GPU执行混合之前但在更改反照率之后调整alpha值。
，解释了Cesium 1.9如何使用其WebGL渲染器渲染每一帧。...如今，这实际上会影响性能，因为清除颜色缓冲区有助于最大程度地压缩GPU（与清除深度相同）。最佳做法是使天空盒最后渲染以利用Early-Z。...否则，OIT用于提高相交半透明对象的视觉质量，并避免排序的CPU开销。命令的着色器针对OIT进行了修补（并缓存），如果支持MRT，则通过一次OIT渲染进行渲染，或者作为后备通过两次渲染。...从每个阴影投射光的角度渲染场景，并且每个显示投射对象都有助于深度缓冲区或阴影贴图，即从灯光角度到每个对象的距离。...这可以通过在帧开始时的计算过程中使用后处理框架来完成。参见＃751。 ? 潜在的未来Cesium渲染管线（新阶段以粗体显示）。 致谢 我和Dan Bagnell编写了大多数Cesium渲染器。
到本文结束时，我们将能够将立方体放入世界，将真实物理应用于立方体，以便它们相互作用并产生微型冲击波，使立方体飞得很快。...这是一个显示应用程序运行的视频，您可以看到我们首先如何捕获水平平面，然后我们添加一些3D立方体与场景交互，然后最终导致一些小型爆炸使立方体跳转： youtube 与往常一样，您可以按照以下代码进行操作：...如果光线与任何平面相交，我们得到命中结果，然后我们获取光线和平面相交的3D坐标，并将我们的内容放置在该3D位置。...这个代码非常简单，ARSCNView包含一个hitTest方法，你传递屏幕坐标，它负责通过相机原点从那个点投射3D光线并返回结果： - (void)handleTapFrom: (UITapGestureRecognizer...对于本文，我们将只插入一个简单的立方体，稍后我们将使对象看起来更逼真： - (void)insertGeometry:(ARHitTestResult *)hitResult { float dimension
对于每个可见光，我们可以通过从灯光对象获取烘焙输出来检查它是如何烘焙的。如果混合烘焙类型，则将灯光的混合烘焙模式设置为阴影遮罩时，将使用阴影遮罩。 ? 在我们的着色器中为关键字添加一个多编译指令。...使这种情况成为数组的第一个元素，因此其长度为5。 ? 在ConfigureLights中，根据烘焙输出的遮挡遮罩通道为每个可见光设置遮挡遮罩。...如果光线不使用阴影遮罩，则通道为-1，因此在检索预定义的遮罩时，请添加1。 ? 在“Render”中设置遮挡遮罩数组以及其他可见光数据。 ? 在Lit.hlsl中，将数组添加到灯光缓冲区。 ?...唯一的区别是渲染实时阴影时包含哪些对象，以及着色器如何组合烘焙和实时阴影。因此，我们需要另一个着色器变体，这次是通过_DISTANCE_SHADOWMASK关键字控制的。...光照贴图用于静态对象，但动态对象仍会实时照明并投射实时阴影。所有其他混合模式光源也是如此，但只能混合主光源的阴影。一开始我们的着色器将光照贴图和实时光照都应用于静态对象，会它们变得太亮。 ?
光照 光照可能是3D应用中最技术化和最难理解的部分了。牢固地掌握光照知识绝对是非常基本的。 光照是如何工作的？...这会得到非常高质量的效果，而只需要最小的处理量。 光线投射 光线投射与光线跟踪非常相似，只不过"光子"不再弹跳或与不同材料进行交互。...但光线投射的问题在于它的严格限制；当需要添加光线反射效果时，你并没有太多办法可想。 通常，你不得不在光线投射和光线追踪之间进行妥协，在速度和视觉效果之间进行平衡。...就像光线投射一样，它只不过是将光线投射到可见对象上。 所以，我们将场景的"摄像机"设置为光源的坐标，并让它的朝向光线前进的方向。 然后，WebGL自动删除不在光线照耀下的那些顶点。...当光照打开时，我们用点乘函数来计算光线方向与对象表面法向之间的夹角，并且让结果乘以光线的颜色，作为一种覆盖在对象上的掩膜。 Oleg Alexandrov画的曲面法向量。
从上方可见，但从下方看不到。 ? （水表面） 水的体积必须用设置为触发器的碰撞器来描述。我在大部分的体积中使用了没有网格的盒碰撞器，比需要的尺寸稍微大一些，所以水中不会有任何缝隙。...2 浸入 仅仅知道我们的球体是否与水相交，还不足以使其正常游泳或漂浮。我们需要知道其中有多少被淹没了，然后我们可以用它来计算阻力和浮力。...然后添加所需的触发方法以及EvaluateSubmergence方法，该方法的作用与以前相同，只是我们仅在需要时才计算上轴并且不支持连接的物体。 ? 即使漂浮在水中，物体仍然可以进入休眠状态。...可以通过添加一个与常规图层类似的透视图层来避免这种情况，只是将轨道摄像机设置为忽略它。 ? （See-through透视层） 这一层应该只用于小到可以忽略的对象，或者与很多对象交互的对象。 ?...（4个稳定点的漂浮物） 4.5 加速升空 如果一个点在离水面足够高的地方结束，那么它的光线投射将失败，这使得它被错误地认为完全淹没了。
这部分专用硬件单元很大程度上将被用于解决光线追踪的最基本问题：判定光线与物体的相交情况。...从概念上讲，BVH相对简单，它并不是检测每个多边形以判断是否与光线相交，而是检测场景的一部分以查看是否与光线相交。...光线追踪同样也可以限于场景中的特定对象，并且使用光栅化和z缓冲代替主光线投射，而仅对次光线进行光线跟踪。...与子核中的纹理单元非常相似，RT Core的指令被路由到子核之外，在从SM接收到光线探测器后，RT核心继续自主遍历BVH并执行光线相交检测。...相比之下，在着色器中遍历BVH将需要每条光线投射数千个指令槽，所有这些都用于检测BVH中的边界框交叉点。 RT Core还处理一些内存操作的分组和调度，以最大化跨多个光线的内存吞吐量。
就像烘焙的间接照明一样，烘焙的阴影在运行时无法更改。无论光线的强度或颜色如何变化，阴影都将保持有效。但是光线不应发生旋转，否则烘焙的阴影将无意义。另外，如果烘焙间接光照，则不应过多变化灯光。...Unity通过unity_ShadowMask纹理和接下来的采样器状态使阴影遮罩贴图可用于着色器。定义GI中的那些以及其他光照贴图纹理和采样器状态。 ?...尽管这足以使阴影遮罩通过探针的方式工作了，但它破坏了GPU实例化。遮挡数据可以自动获得实例，但是UnityInstancing仅在定义SHADOWS_SHADOWMASK时才执行此操作。...但是，当没有阴影遮罩时，就像我们之前所做的那样，仅将组合的强度应用于实时阴影。 ? ? （混合阴影） 结果是动态对象投射的阴影照常消失，而静态对象投射的阴影过渡到阴影遮罩。...之后，检查是否没有实时阴影投射器，在这种情况下，仅阴影强度是有关联的。 ? 但是，当阴影强度大于零时，着色器将采样阴影贴图，即便那是不正确的。这时，我们可以通过取消阴影强度来完成这项工作。 ?
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