[ZZ] KlayGE 游戏引擎 之 Order Independent Transparency（OIT）

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http://dogasshole.iteye.com/blog/1429665

http://www.gdcvault.com/

 

2009年AMD在发布HD 5800的时候也发布了一个Order Independent Transparency（OIT）的demo，但只有介绍，没有多少能够参考的东西。GDC 2010上的OIT and GI using DX11 linked lists才给出了比较完整的算法细节。虽然说这几年也有很多新的OIT算法出现，但做为具备标杆意义的OIT算法，Per-Pixel Linked Lists仍是值得实现到KlayGE的开发版本中，以作对比。

算法

顾名思义，Per-Pixel Linked Lists的意思就是每一个pixel上一个链表，存放属于该pixel的全部fragment。这种不均匀的数据结构对GPU来讲是很要命的。

在Per-Pixel Linked Lists中，链表须要两个额外的buffer，一个称为fragments buffer，须要是屏幕尺寸的N倍，负责存放全部的fragment；另外一个是start offset buffer，和屏幕尺寸相同，存放每一个pixel的链表队头。构造出存储的数据结构后，算法自己就变得很简单了，只有两步：

1. PS计算出shading后的颜色，让fragments buffer自带的计数器加一，获得一个空间后把颜色和深度存进去，同时更新该像素位置对应的start offset buffer。
2. 在post process里，PS从start offset buffer读到队头，由此索引这个pixel的整个链表，根据深度进行排序，而后按顺序作alpha blending。

因而可知，该算法只须要在原有流水线PS里加上几行，同时多一个全屏post process便可完成。全部的fragment只须要通过PS一次，绝无浪费。相对于之前流行的OIT方法Depth Peeling来讲，在相同层数的状况下，Per-Pixel Linked Lists的结果与其彻底相同，并无近似计算，但理论性能要高得多。由于Depth Peeling若是要peeling N层，全部的fragment就要生成N次，并丢弃大部分fragment，就剩下须要剥离的那层fragment。

实际测试的结果也证明了以前的分析，一样的结果，在NVS 4200M上，Per-Pixel Linked Lists能够跑到62.47FPS，而Depth Peeling只能46.05FPS。

限制

固然，Per-Pixel Linked Lists至少要在D3D11的硬件上才能实现。以前的硬件不支持PS写入UAV，也没有附在buffer上的原子计数器。因此除非用GPGPU的方法实现一个软件光栅化，不然无法绕开这些限制。

另外一个明显的限制来自于空间占用。由于没法事先知道链表会有多长，fragments buffer只能申请一个比较大的空间，可能会浪费很多，也可能会溢出。并且由于fragment添加的顺序是乱的，无法像Depth Peeling那样只要前几层。因此，这个方法的空间消耗是不可控的。

除了OIT还能作什么

理论上，全部非近似的OIT方法，都能用来作voxelization。在去年的一篇blog将来属于SVO？中就提到了如何用从conservative rasterize配合Per-Pixel Linked Lists，在一个pass内直接把mesh转成voxel表达。

因为存储了场景的全部fragment，甚至能够直接在里面作光线跟踪。不过显然这么作不如就用SVO那套框架有效率了。

 

 

 

 

http://dogasshole.iteye.com/blog/1429665

Per-Pixel Linked Lists with Direct3D 11

 

http://www.gdcvault.com/这里能够下到。

 

per pixel link list能够作到order independent translucency rendering。

以前一直恶心你们的这个东西终于能够在dx11干掉了，screenshot:

 

 

纠缠api没什么意思，比较有意义的是能够作到能够给每一个pixel创建一个linklist这件事情：

 

这个太nice了，除了order independent translucency，不少酷的算法均可以作到了像：translucency deferred lighting等。

 

这个性能消耗估计也会“物有所值”了。