Статьи автора: Gecko

Сжатие текстур, часть III. BPTC

  • Дата публикации: 13.01.2024
  • /Метки: dds, image processing
  • /Комментарии: 0

Продолжение серии постов о сжатых текстурных форматах (часть I, часть II).

BPTC (BC6, BC7)

Block Partition Texture Compression

BPTC является частью ядра OpenGL начиная с версии 4.2. Обеспечивает лучшее качество по сравнению с семейством S3TC, при этом у него хорошая поддержка на десктопных платформах. У формата есть есть две разновидности: BC6 и BC7 (в обозначении DXGI).

BC7 используется для сжатия беззнаковых нормализованных изображений (то есть, обычных изображений глубиной цвета 8 бит на канал). Блок 4×4 преобразуется в 128 бит. Принцип сжатия во многом аналогичен S3TC – хранятся начальный и конечный пороговые цвета (endpoints), вместо пикселей сохраняются индексы интерполированных значений между ними. Отличие в том, что BPTC может хранить отдельные градиенты для каждого канала, подобно тому, как DXT5 разделяет цвет и альфу. BPTC поддерживает гибкий механизм группировки каналов: каждый блок может использовать один из 7 разных режимов группировки.

BC7 кодирует изображения с альфа-каналом. У него есть две версии – в линейном (GL_COMPRESSED_RGBA_BPTC_UNORM_ARB) и гамма-пространстве (GL_COMPRESSED_SRGB_ALPHA_BPTC_UNORM_ARB). Они математически эквивалентны, различие существует лишь для удобства интерпретации данных в приложениях (то есть, сэмплы из sRGB-текстур нужно, как обычно, переводить в линейное пространство перед тем, как использовать в каких-либо вычислениях).

BC6 (BPTC_FLOAT) – самый распространенный на сегодняшний день (и единственный на большинстве платформ) формат сжатия для HDR-изображений. Формат кодирует числа с плавающей запятой и не поддерживает альфа-канал. Первый endpoint хранится с высокой точностью, второй представляет собой смещение относительно первого, хранящееся с низкой точностью.

BC6 существует в двух версиях – COMPRESSED_RGB_BPTC_SIGNED_FLOAT_ARB и COMPRESSED_RGB_BPTC_UNSIGNED_FLOAT_ARB, которые, соответственно, кодируют знаковые и беззнаковые значения.

Итоги 2023 года

Пролетел еще один год, и это значит, что наступило время для традиционного подведения итогов. С психологической стороны год для меня был непростой, но интересный, а с материальной – весьма успешный. К сожалению, времени на хобби-проекты выдалось меньше, чем хотелось бы.

  • Можно считать, что я достиг своей цели – стать профессиональным разработчиком игр. На сегодняшний день солидную долю моих доходов составляют фрилансерские проекты по разработке рекламных мини-игр и интерактивных баннеров. И, хотя все они пишутся на JavaScript, я стал чаще по работе использовать D для создания различных утилит, что не может не радовать.
  • Выпустил Dagon 0.15, в котором появилась поддержка Hald CLUT, 1D и 3D-текстуры, новые параметры постобработки для ручного управления эффектом Depth of Field, новые методы для текстур, обновлен биндинг Newton.
  • В репозиторий с примерами Dagon добавлены примеры создания ландшафта и работы с пользовательскими шейдерами.
  • Выпустил dlib 1.2.0 и 1.2.1. Добавлены функции гомотетии (масштабирования относительно точки), функции конвертации радианов в обороты и обратно, медианный фильтр, а также функция отрисовки прямоугольника. Спасибо Олегу Бахареву aka aquaratixc, Aaron Nédélec aka ReactiveAlkali, Razvan Nitu aka RazvanN7, Nick Treleaven aka ntrel за багфиксы и новые фичи.
  • Я наконец-то дописал вводную статью о PBR для начинающих, она доступна на сайте журнала “FPS”. Кстати в уходящем году журналу исполнилось уже 15 лет.
  • Начал изучать микроконтроллеры – Arduino и ESP32. Полным ходом иду к своей детской мечте – сделать своими руками радиоуправляемую машинку (как-нибудь напишу пост об этом проекте).

Ну и, конечно, не могу не назвать самые значимые для меня события в мире IT:

  • Выход Blender 4.0
  • Выход Godot 4
  • Смена ценовой политики Unity
  • Появление ChatGPT (хотя я не думаю, что нейросети в обозримом будущем кого-то заменят).

Освещение интерьера в Dagon

  • Дата публикации: 15.10.2023
  • /Метки: dagon, lighting
  • /Комментарии: 0

Добавил в Dagon экспериментальную поддержку зондов освещения среды (environment probes). Это специальные невидимые объекты, которые перезаписывают освещение среды в буфере кадра для всех пикселей внутри прямоугольной коробки заданного размера. То есть, вы можете, например, создать комнату с зондом такого же размера внутри – он будет влиять на освещение внутри комнаты, а все, что снаружи, будет освещаться при помощи глобальной карты окружения, заданной в опциях environment текущей сцены. Таким образом, решается проблема неправильных “наружных” отражений в интерьере. Скриншоты ниже демонстрируют разницу:

Некорректные отражения на стенах внутри комнаты + в целом, слишком яркий интерьер
Световой зонд заменяет освещение среды в комнате на более тусклое

По сути, это простейшая аппроксимация GI. Зонд может освещать интерьер однородным излучением заданного цвета, либо использовать собственную HDR-карту окружения. Единственная нерешенная на данный момент проблема – видимая граница двух сред освещения в тех местах, где отсутствует геометрия здания (т.е. в дверных проемах). Поэтому при использовании данной фичи необходимо как-то маскировать эту границу – например, сделать в этом месте порог или переход текстуры пола.

Новые примеры

  • Дата публикации: 09.10.2023
  • /Метки: dagon
  • /Комментарии: 0

Добавил в коллекцию примеров Dagon свою старую демку с планетой – она показывает, как создавать пользовательские шейдеры. Каждый объект сцены использует специализированный шейдер: звездное небо, газовый гигант с эффектом рассеивания света в атмосфере, кольца с тенью.

Также добавлен пример создания ландшафта и многослойного материала для него.

Subsurface Scattering в Dagon

В Dagon наконец-то появилась качественная аппроксимация подповерхностного рассеивания – фича, которую я в том или ином виде пытаюсь реализовать уже не первый год. Идею позаимствовал из Disney BRDF.

(далее…)