Lumen全动态全局照明和反射系统

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2023-10-03 23:30:34

Lumen是UnrealEngine5的全动态全局照明和反射系统，专为建筑可视化等游戏之外的下一代游戏机和高端可视化而设计。在计算机图形学中，光线照亮从该光源可见的所有表面，这在计算机图形学中称为直接照明。但现实生活中，光线会从表面反弹，并在移动过程中拾取表面的颜色。从粗糙表面向各个方向反射的光称为漫反射间接照明或全局照明。从光滑表面镜面反射的光称为反射。全局光照必须在称为光照贴图烘焙的离线过程中解决，因为它的计算成本太高而无法实时计算。Lumen实时模拟场景周围的光线反射，使玩家能够改变游戏世界的任何方面，间接照明自动更新。Lumen以高质量解决全局照明，包括渗色和间接阴影等效果。Lumen支持无限漫反射反弹，这在具有明亮表面的场景中很重要。Lumen在解决全局照明的同时，也解决了天空阴影问题，这会导致室内环境比室外环境更暗。Lumen还可以通过发光材料传播照明，而无需任何额外费用。Lumen还解决了半透明和体积雾的全局照明，尽管质量较低。

Lumen使用光线追踪来解决这些照明特征，并使用场景的近似版本来实现更快的光线交叉。Lumen还可以通过项目设置使用硬件光线追踪。距离场以一种与光线相交非常快的方式表示网格的表面。SurfaceCache光照现在可用于加速全局光照和反射等功能。光滑表面上的反射会追踪额外的光线以找到反射光。最终聚集和去噪光线追踪是一项非常昂贵的操作，因此我们无法追踪很多光线。Lumen使用屏幕空间辐射缓存对主屏幕的全局照明计算进行大量下采样。所有这些采样和去噪技术一起对Lumen的质量和性能至关重要。

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