SLG视角超多重纹理混合地形(RVT进阶)

发布网友发布时间：2024-09-17 10:19

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热心网友时间：2024-11-04 02:10

先前进行了一项TopDown视角混合地形的初步研究。然而，实践中我们发现，当俯仰角度调整为40度，地形纹理的Tile增大时，精度出现了显著下降。回顾以往的解决方案，直接平铺存在两个主要问题：首先，大面积的浪费，因为TopDown视角下的地形是梯形，矩形的VT（Virtual Texture）存在大量未被利用的部分。虽然可以通过设置参数缓解部分问题，但总体利用率仍然低于70%。其次，平铺方式无法利用Mipmap（多级细节映射）技术，导致远处画面出现噪点和大量精度浪费。

基于此，我们决定在RVT（Real-time Virtual Texturing）技术上进行改进。RVT是从原始技术中引申出来的，在TopDown视角下的应用有所差异。在TopDown视角下，与传统RVT相比，我们关注的是表示范围的矩形（Rect）如何调整以适应视角的特殊性。

表示范围的调整主要涉及地图范围的平移和缩放。为了支持大世界的场景和跟随人物移动，表示范围的中心会根据相机位置动态变化。而传统的TopDown视角，地图范围的调整不仅包括平移，还包括缩放，中心点以相机的中心点与地形的交点为基准。相比于普通视角的平移，TopDown视角还支持地图范围的缩放，这意味着表示范围的大小（Size）会随相机缩放动态变化。

在Mip范围方面，传统RVT由于视角内地形投射到相机的角度差异较大，导致Mip等级跨度广泛，进而需要较大的PageTable（页表）以存储不同级别的纹理数据。然而，在TopDown视角下，由于地形相对平坦（山脉、河流等作为模型而非平面），Mip的范围可以显著缩小。经过测试，统一视角下，仅需4级Mip就足以覆盖大多数情况，这不仅减少了PageTable的大小，还便于计算和内存管理。动态调节当前表示的Mip级别，使较细的Mip等级能够减少内存使用，同时保持足够的清晰度。

Mip计算方面，传统RVT需要通过回读画面来确定每个地块需要的Mip等级，而TopDown视角允许在CPU上直接计算，根据地块与相机中心的距离设置Mip等级。这种计算方式还解决了反馈兼容性问题，提高了处理效率。

在Virtual Texture（VT）的处理上，传统RVT通过与PageTable一一对应索引地块，而TopDown视角下，由于PageTable和VT格子数量较小，可以更灵活地管理资源。VT格子数减少到8*8，每个地块的精度保持在512*512，同时仍使用LRU（Least Recently Used）策略控制缓存。

Lookup（查找表）的优化也遵循相似原则，通过调整查找表的大小和组织方式，使TopDown视角下的数据访问更加高效。在实现步骤中，我们需要确定MipOffset和表示范围的大小，根据相机高度确定当前MipOffset，然后遍历所有可能的格子，计算出需要渲染的VT列表。处理渲染列表时，使用PageTable来管理VT的绑定信息，并区分必须渲染和等待渲染的列表。最后，执行烘焙工作，更新Page和VT状态，并标记需要更新的lookup。通过优化查找过程，提高了渲染效率和画面质量。

在实际效果展示中，我们可以看到，通过优化后的TopDown视角混合地形技术，在不同分辨率的设备上，无论是4096*4096还是2048*2048，画面精度都能保持良好。性能测试显示，在小米6手机上，即使在4096分辨率下，也能实现满帧率的表现，而缩放操作时的帧率为45帧左右。