リアルタイムクラウドアルゴリズム

このゲームでアルゴリズムがどのように機能するか知りたい：http : //www.gametrailers.com/user-movie/cloud-the-game/45068

特に、ゲームがどのようにリアルタイムクラウドを生成し、他のクラウドと動的にマージできるか。

いくつかの情報をグーグルで検索しようとしましたが、有用な情報を見つけることができませんでした。おそらく間違ったキーワードに慣れていたからでしょう

クラウドレンダリングは難しい作業です。しかし、ビデオ内のこれらの雲は、「曇った」粒子のほんの一部です。それはいいことだとは思いません:)

素敵な雲の問題は雲のシミュレーションではなく、雲のレンダリングです。動的な照明のあるシーンでリアルタイムに写真をリアルに処理することは不可能です。クラウドのような参加メディアで何が起こるか：

発光は、参加しているメディアが（高温ガスや火のように）発光する場合、またはそれらが点灯する場合（通常のレンダリングと同様の部分）にのみ存在します。吸収とは、光が吸収されることを意味し、散乱が最大の計算上の問題です。ボリューム内で光が散乱します。次に、セルフシャドウと、地面および不透明なシーンへのシャドウエミッティングを行います。どうやってするの？

クラウドはどこで入手できますか？ 雲はパーリンノイズによってシミュレートできます。それは非常に一般的で見栄えが良いです。パーリンノイズは4Dになる可能性があり、4次元目は素晴らしいダイナミックな雲を作成する時間です。雲の形を指定したい場合：目的の形をボリューム化して密度3Dグリッドとして保存し、パーリンで乗算する必要があります。

それをレンダリングする方法

粒子をレンダリングすることによって？。粒子雲が可能です。最も簡単な方法です。ただし、粒子間の光の伝播のシミュレーションはかなり困難です。パーティクルをカメラのビュー方向に（または、camera-dirとlight-dirの間のいわゆる半軸に）ソートする必要があるのは非常に一般的です。ターゲットプラットフォームがシェーダーモデル4以上のシェーダーモデル5およびgpgpuコンピューティング（cuda、openClまたはdirect computeなど）をサポートしていない限り、これはリアルタイムアプリケーションでは不可能です。リアルタイムになります）。並べ替えは、アルファブレンディングとスマートシャドウマッピングにも必要です。

いくつかの記事をご紹介します。

• cuda付きの煙粒子 -近似ですが、効果的です
• リアルタイムレンダリング（光散乱あり）、ただし静的雲用
• クラウドアニメーション

ボリュームレイキャスティング。ボリュームレイキャスティングとは、流体シミュレーションを行った場所にグリッドがあることを意味します（通常はNavier-Strokesですが、ボクセル化された雲の形状でもかまいません）。そして、ボリュームを介してすべてのピクセルの光線を発射し、光線全体の輝度を統合します。これは驚くべきことに、リアルタイムアプリケーションでは問題ありません。ウィキ上のレイキャスティング。gpgpuコンピューティングを使用する必要はありません。ボリュームレイキャスティングは、スレッド（レイ）間の同期を必要としないため、ピクセルシェーダーで実行できます。3Dテクスチャにグリッドがあると、グラフィックスハードウェアに最適です。これは、テクスチャユニットのネイティブの3線形補間を利用できるためです。セルフシャドウイングは、すべてのサンプルからライトに光線を発射し、ライトシャドウイングボリュームの密度をカウントすることで実行できます。これは遅いです。トランジションでいくつかのシャドウマッピングを使用できます（ディープシャドウマップなど）。光散乱もリアルタイムでは不可能です（gpgpuでは可能です）。

ボリュームレイキャスティングは高速で、パーティクルソーティングよりも実装が簡単で、古いハードウェアでも高速に動作します。

勉強すること：

• リアルタイムのボリュームグラフィックス -このトピックに関する最高の本。完全にオンラインではありません。完全に読みたい場合は購入する必要があります。特にゲーム開発者向けの章があります。
• ボリュームグラフィックスのためのGPUベースのリアルタイムソリッドボクセル化 -トピックに関するすばらしい本
• 深い不透明度マップ -雲のセルフシャドウに適しています
• フーリエ不透明度マップ -複数の雲の自己シャドウイングのためのおそらく最良の方法。

クラウドの詳細について話すことはできませんが、クラウドは通常、3次元のパーリンノイズを使用して実装されます。ビデオと私の思い出から、クラウドは単にクラウドを大きくして、もう一方を削除することで、クラウドを「マージ」します。

ケン・パーリンのオリジナルのノイズプレゼンテーションで は、例として雲を使用しています。