Deferred Texturing для ландшафта
Еще одной новинкой в Dagon 0.14 станет довольно интересная и нетипичная техника, которую я еще не встречал в готовых реализациях – Deferred Texturing (отложенное текстурирование) для ландшафта.
Когда у меня в движке появилась поддержка ландшафтов, я не стал особо мудрить и сделал для них простейший шейдер, к которому подключаются до четырех текстур, причем для них пришлось сделать специальные свойства у материала, что выглядело не очень эстетично с точки зрения дизайна API. Также этот шейдер не поддерживал текстуры шероховатости и металличности, что делало его неполноценным по сравнению с остальными компонентами рендера. Техника Deferred Texturing, описанная Натаном Ридом, практически идеально вписалась в мой пайплайн и полностью решает эти две старые проблемы.
Основная идея заключается в том, чтобы вынести процесс наложения каждой текстуры в отдельный проход. Чтобы не рендерить сетку ландшафта по нескольку раз, мы запекаем геометрические данные в G-буфер, как в обычном отложенном рендере – отличие в том, что нам при этом нужно сохранять только интерполированные вершинные нормали и текстурные координаты ландшафта.
Полученные буферы вместе с PBR-текстурами (карта нормалей, base color, roughness, metallic) скармливаем текстурирующему проходу, который рисует экранный квад и записывает значения уже в обычный G-буфер. Для вычисления финальных нормалей используются значения из буфера нормалей ландшафта (плюс глубина, которую я сохраняю как альфа-канал буфера нормалей – она нужна для реконструирования eyespace-позиции пикселя). PBR-текстуры сэмплируются UV-координатами из буфера. Чтобы экранный квад не перезаписывал значения, уже сохраненные в G-буфере, нужно отсекать пиксель по маске, которую я храню в Z-канале буфера текстурных координат – 0 означает, что в данной точке нет ландшафта, 1 – есть.
Текстурирующий проход срабатывает несколько раз подряд – по количеству слоев текстур, которые я храню в специальном многослойном материале, каждый слой которого сам является отдельным материалом. Проход рисует в режиме альфа-смешивания, альфа-канал для прохода хранится в слое как отдельная текстура. Что самое интересное, прозрачность можно анимировать/клиппить и таким образом создать эффект плавного перехода одной текстуры в другую – например, постепенного покрытия ландшафта снегом. Возможности открываются самые широкие!
