2d skuggor

[Daniel.Månsson]

Sitter nu här och småjobbar lite med min 2d-renderare. En viktig del i den kommer vara skuggor och ljus.

Som vanligt fick jag för mig att arbeta på nåt annat än renderaren, så jag slängde ihop ett litet testprogram för att se hur tung min tänkta skuggteknik kommer att vara.

Resultatet blev ett skojsigt litet program som ritar ut linjerna man kommer sampla djupvärden ifrån senare. Med tankte på att allt körs på CPUn i det här programmet och att funktionen jag skrev är långt från optimal, så kommer nog inte prestandan bli något större problem när jag implementerar samma teknik i shaders. Det är nice för det betyder att man kan ösa asmånga ljuskällor.



linjer.rar

Ska bli nice att se hur det här blir i shaders sen.

[Kostas Gialitakis]

Cool, 2D-raytracing.

[Erik.Sjöblom]

Hmm...sprider sig inte ljus enligt ungefär samma princip som vattenvågor som slår mot en vågbrytare? Så att de sprids åt alla håll även bakom vågbrytaren? Menar att ljusstrålarna som tangerar objekten borde böjas lätt innåt och belysa området även bakom objektet...
Helt osäker på om detta stämmer enligt fysikens lagar, men det känns rätt...

[Mattias Nordin]

va, hur kan du få den teorin att kännas rätt, ljus är ju små partiklar som fungerar ungefär som ljudvågor(studsar).
Om ljuskällan är större än objektet så är det väl klart den lyser bakom dock.

[Daniel.Månsson]

Hmm...sprider sig inte ljus enligt ungefär samma princip som vattenvågor som slår mot en vågbrytare? Så att de sprids åt alla håll även bakom vågbrytaren? Menar att ljusstrålarna som tangerar objekten borde böjas lätt innåt och belysa området även bakom objektet...
Helt osäker på om detta stämmer enligt fysikens lagar, men det känns rätt...

Jag tror att det du skriver stämmer till viss del. Dock så råkar vattenvågor oftast vara aningens större än ljusvågor vilket gör det ganska svårt att se. Diffraktion är nog det du lurar efter. Tyvärr så tror jag inte riktigt att spelvärlden är redo för det ännu.

Sen så har jag för mig att ljus böjs av gravition också. Men orka göra en planetsimulator med flera ljusår mellan solarna. ^^

Effekten du tänker på kanske är när man håller ett föremål framför en ljuskälla. T ex när man håller en hand framför en stark lampa. Då kan man se att ytterkanten av handen är upplyst. Antar att det beror på att ljuset fortplantar sig genom huden en viss bit och att där det är tunt lyser den igenom. Att koda nåt sånt känns dock ofantligt jobbigt och datorkraftskrävande, så jag överlämnar den uppgiften till David. ;P Om man inte fuskar lite. Men det gör man ju aldrig.

Annars ger större ljus, de som Mattias nämde, en fluffig kant. Fast då böjs ju egentligen inget ljus, vilket inte är lika spännande. Dock mer genomförbart. ^^

[Fredrik Kuylenstierna]

håller med mattias. ljuset studsar. och det är här ambientljus kommer in.

PS. ja daniel jag håller med dig också men som sagt så är de sakerna inte direkt relevanta i spel.

[Jacob Alenius]

Hmm...sprider sig inte ljus enligt ungefär samma princip som vattenvågor som slår mot en vågbrytare? Så att de sprids åt alla håll även bakom vågbrytaren? Menar att ljusstrålarna som tangerar objekten borde böjas lätt innåt och belysa området även bakom objektet...
Helt osäker på om detta stämmer enligt fysikens lagar, men det känns rätt...

Effekten du tänker på kanske är när man håller ett föremål framför en ljuskälla. T ex när man håller en hand framför en stark lampa. Då kan man se att ytterkanten av handen är upplyst. Antar att det beror på att ljuset fortplantar sig genom huden en viss bit och att där det är tunt lyser den igenom. Att koda nåt sånt känns dock ofantligt jobbigt och datorkraftskrävande, så jag överlämnar den uppgiften till David. ;P Om man inte fuskar lite. Men det gör man ju aldrig.

Subsurface Scattering (SSS). Vore skoj att höra hur svårt det egentligen är från en programmerare. Som jag har fattat det av det lilla jag har läst på ämnet så kan man få till en hyfsad SSS med hjälp av depth maps och sen räkna ut avstånd hit och dit. Har ingen större koll på matten där men jag antar att det finns någon här som sitter på den kunskapen, vore skoj att höra hur jobbigt det är att koda en SSS shader

[Daniel.Månsson]

Subsurface Scattering (SSS). Vore skoj att höra hur svårt det egentligen är från en programmerare. Som jag har fattat det av det lilla jag har läst på ämnet så kan man få till en hyfsad SSS med hjälp av depth maps och sen räkna ut avstånd hit och dit. Har ingen större koll på matten där men jag antar att det finns någon här som sitter på den kunskapen, vore skoj att höra hur jobbigt det är att koda en SSS shader

Jag har själv inte kollat närmare på det. Men jag minns någon gång i höstas då David visade att han hade gjort SSS, tror jag. Eller så var det nåt annat, minns inte riktigt.


Ööh. Bara för sakens skull var jag tvungen att kolla upp tekniken med depth maps och den verkar inte alltför komplicerad. Måste nog ta mig nån månad eller två till att ösa grafikprogrammering, vilket jag inte direkt brytt mig så mycket om innan. :p

Bra kort förklaring:

...blah blah...
To simulate this effect, a measure of the distance light has traveled through the material must be obtained.
...
One method of estimating this distance is to use depth maps [2] , in a manner similar to shadow mapping. The scene is rendered from the light's point of view into a depth map, so that the distance to the nearest surface is stored. The depth map is then projected onto it using standard projective texture mapping and the scene re-rendered. In this pass, when shading a given point, the distance from the light at the point the ray entered the surface can be obtained by a simple texture lookup. By subtracting this value from the point the ray exited the object we can gather an estimate of the distance the light has traveled through the object.

Subsurface scattering

[Alexander.Lilja]

Kanske är det så att ögat uppfattar lite av det studsande ljuset kring handen?(om man håller handen framför lampan)
Inte att ljuset böjer ser runt handen.. Håller nog med Matte också

SSS skulle va grymt o se er proggare tackla!

[David Simonsson]

Här är några bilder från en SSS-shader jag gjorde för lite mer än ett år sedan.

[Fredrik Kuylenstierna]

Nice. Men borde inte detta vara en ganska prestandadyr sak för ganske lite effekt?

Kan iof tänka mig att det kan göra mycket skillnad i vissa lägen. Vore coolt i ett läge där en skugga faller mot en duk eller liknande och man kan se skuggan från bakom duken. Lite Hitchcock Psycho stämmning liksom.

[David Simonsson]

Hur dyrt det är beror helt på vilket sätt man gör det på. Jag gjorde det med depthmaps på det sättet Jacob pratade om, och på det sättet blir det inte så mycket dyrare än att bara ha skuggor, när man ändå har depthmappen. Det blir ju egentligen inte så mycket "scattering" i det på det sättet, men man kan ju ta lite samples i närheten och räkna ut ungefär hur mycket ljus som borde spridas till punkten med hjälp av det, men åtminstånde på huvudet drog det mer på frameraten än vad det såg bättre ut när jag testade det.

Det kanske känns som en ganska liten effekt när man bara ser det på några bilder men skin och växter brukar ofta se väldigt orealistiskt ut utan det.

I NVidia's human head demo räknar dom ut allt ljus som huvudet får på sig i texture space, så att dom får en textur med allt ljus i sig. Den blurrar dom några gånger och för varje gång ändrar dom färgen lite för att den påverkas av vad som finns under huden. Sen lägger dom ihop alla lager och använder det som den slutgiltiga texturen. Jag tror inte dom har med någon back-scattering, så att öronen blir röda när ljuset är bakom till exempel, Men det borde gå att fixa genom att kombinera det med depthmap metoden då dom ändå har shadowmaps. Skinet blir mycket mer naturligt än att bara mäta avståndet ljuset passerat åtminstånde, men det är ganska mycket dyrare också. Möjligt att man kan snabba upp det genom att dra ner texturstorleken.
Länk: http://www.nzone.com/object/nzone_human ... loads.html