[Projekt] StoneQuest lebt noch!

[Zudomon]

Ich habe erstmal LOD Modelle hinzugefügt, damit ich auch mal mehrere Bäume nutzen kann.
Der Baum auf den Screens ist nicht so dicht und hat nur 170k Dreiecke. Dafür läuft das dann auch noch mit annehmbaren Framerates auf High, wie man den Screens entnehmen kann.
Das Material der Blätter ist nun auf ein wenig Specular Reflektion gesetzt, damit wirkt das schon überzeugender.
Bei dickeren Bäumen wird nun im Stamm auch mehr an Polygone verwendet, außerdem die Pfade als Spline interpoliert, so dass diese nun geschwungener sind.

Ich überlege noch, ob ich den Blättern nicht noch eine gewisse dicke geben sollte... weil die immer noch recht flach wirken... ein Blatt Papier ist ziemlich flach, aber Blätter doch nicht.

[Zudomon]

Also ich bin mit den Baumwipfeln irgendwie noch gar nicht zufrieden. Das Licht scheint sich in Wirklichkeit ganz anders zu verhalten.

Wenn man das dagegen mit dem Bild vergleicht:

Aber irgendwie kann ich das noch nicht so ganz erfassen. Also wenn ich mit einer Lampe ein Blatt beleuchte, dann wirft es doch Schatten. Dieser ist ja weder grün eingefärbt noch undurchsichtig. Oder täusche ich mich? Habe gerade kein Blatt hier drin... :D
Liegt das dann am indirekten Licht, dass die Blätter so hell bleiben? Oder ist es auch das Subsurface Scattering? Mein SSS beschränkt sich ja darauf, dass auch die Rückseiten beleuchtet werden.

[xq]

Ich denke, deine Blätter sind einfach zu lichtfest. Erhöhe mal den Wert des SSS, dass die Blätter auf der Rückseite vielleicht noch so 85% der Helligkeit auf der anderen Seite haben

[marcgfx]

Eine Lampe ist auch nicht so hell wie die Sonne :) ich denke vom Sonnenlicht dringt einfach viel mehr durch. Vermutlich könntest du sowas mit einem Luminanzwert vortäuschen anhand vom Stand der Sonne? Für mich siehts jedenfalls ziemlich realistisch aus, vielleicht ist da der Himmel etwas mehr bedeckt.

Die Blätter dick machen würde ich echt nicht, das erhöht die Polygonzahl ohne gross Ertrag, die meisten Blätter sind schon verdammt dünn und da sie bei dir nicht mal komplett flach sind fällt das noch weniger auf.

[Zudomon]

Ich denke, deine Blätter sind einfach zu lichtfest. Erhöhe mal den Wert des SSS, dass die Blätter auf der Rückseite vielleicht noch so 85% der Helligkeit auf der anderen Seite haben

Die Blätter sind bei mir komplett durchlässig, werden aber dann nochmal mit der Albedo multipliziert. Ich finde, das sieht auch realistisch aus. Das Problem ist nur, dass diese dann Schatten auf die darunterliegenden Blätter werfen und der absorbiert dann das Sonnenlicht um 100%...

[Schrompf]

@Dicke Blätter: lass es. Produziert noch mehr winzige Polys und niemand wird es je bemerken.
@Licht in Baumkrone: ich vermute, das liegt tatsächlich an dem 100%-Schatten. Das Durchscheinen der Sonne hört ja auch der Blattrückseite nicht auf, das Licht geht danach weiter und würde demzufolge den Schatten deutlich aufhellen. Da stößt Du leider an die Grenzen von Shadow Mapping. Raytracing hätte hier den Vorteil, dass es weitergucken kann. Alternativ gibt es alle möglichen Multilayer-ShadowMap-Techniken, die aber deutlich anstrengender werden.

Evtl. könnte man hier mit was mit Order Independent Transparency machen. Die Technik ist neuer als die Paper zu teiltransparenten Schattentechniken, die ich kenne. Ich habe aber irgendwie den subjektiven Eindruck, das OIT inzwischen wieder out ist. Geht das nur mir so? Die einzige mir bekannte Stelle, die das je verwendet hat, war ne Demo von AMD, und die ruckelte abartig.

Theoretisch könnte man da aber auch einfach was eigenes bauen, überlege ich mir gerade. Aber halt... so freizügig, wie Zudo immer mit seinen technischen Details ist, erzähle ich das besser nicht. </seitenhieb>

[Zudomon]

Theoretisch könnte man da aber auch einfach was eigenes bauen, überlege ich mir gerade. Aber halt... so freizügig, wie Zudo immer mit seinen technischen Details ist, erzähle ich das besser nicht. </seitenhieb>

Hahaha... wenn ich erstmal die Weltherrschaft habe, dann werde ich da sicher noch etwas freizügiger...
Aber so spontan denke ich, könnte es vielleicht reichen, wenn man eine Art zweite Shadowmap rendert, die einfach angibt, wie stark der Schatten ist... also ich stelle mir da sowas wie addaptives Rendering vor, wo Zweige direkt 100% rein kommen, blätter halt nur 20% oder so...

Allerdings glaube ich, dass der Effekt, der da auf den Bildern zu sehen ist, tatsächlich durch das Indirekte Licht zustande kommt. Dadurch, dass da viele kleine Flächen sind, die das Licht aber auch nur immer Teilweise verdecken, müsste da unheimlich viel Lighttransport statt finden und die Baumkrohne aufhellen.

Also ich denke mittlerweile, solange man nicht wirklich Path Tracing verwenden kann, muss man da viel tricksen. Und ein Baumsystem darf dann auch gerne nochmal andere Tricks verwenden, als die Welt. Vielleicht wäre eine Lichtquelle in den Bäumen auch was feines, die dann weder Schatten (tut bisher sowieso keiner meiner Punkt-Lichtquellen), noch Specular erzeugt und die sich speziell was die Abnahme betrifft etwas anders verhält...

[scheichs]

Ich würde, wie Marc schon vorgeschlagen hat, einfach von einem approximiertem Lichtmodell ausgehen. Vllt. kannst Du bei der Baumgeneration schon als Vertexattribute festlegen, wie "tief" ein Blatt innerhalb des Baumvolumens liegt. Je weiter aussen, desto schwächer wirkt der Schatten und desto heller ist der Ambiente Lichtanteil. Anschliessend halt noch ein wenig mit den Parametern rumspielen bis es glaubhaft ausschaut.

[Zudomon]

Ja, ich fand das auch nicht schlecht, was er vorgeschlagen hat.

Aber so wie es aussieht, werde ich es einfach per Lichtquelle machen. Hab mal testweise an die Baumkrone noch ein grünes/gelbes Licht gesetzt, etwas zur Sonnenrichtung versetzt... und ich finde, das sieht schon viel besser aus. Noch Feintunen und dann könnte das schon reichen. :D

Aber seht selbst:

[marcgfx]

Ich finde beide Screenshots gelungen, wenn du das abhängig vom Umgebungslicht tunen kannst umso geiler. Im zweiten sieht es fast so aus, als ob die Blätter leicht grünen Schatten werfen, ist das eine Täuschung?

[Zudomon]

Ich finde beide Screenshots gelungen, wenn du das abhängig vom Umgebungslicht tunen kannst umso geiler. Im zweiten sieht es fast so aus, als ob die Blätter leicht grünen Schatten werfen, ist das eine Täuschung?

Die Lichtquelle ist einfach Grün. Diese wirft keinen Schatten.
Jetzt wird dafür dann auch die Lichtabnahme Linear berechnet, um nicht an der Stelle der Lichtquelle so eine überhöhte Intensität zu haben. Außerdem wird noch die Sonnenfarbe mit rein multipliziert. Ich muss dann nur hinterher mal gucken, wie ich daraus eine generelle Lösung mache, und wie ich einbauen kann, dass auch Schattierungen der Sonne mit einfließen. Außerdem könnte es sein, dass wenn erstmal Gelände drum herum ist, die Lichtquellenlösung doch nicht so gut ist.

[xq]

So langsam wird das richtig gut. Es ist erstaunlich, wie viel Steigerung nach oben immer noch möglich ist. Go for it!

[Jonathan]

@Dicke Blätter: lass es. Produziert noch mehr winzige Polys und niemand wird es je bemerken.
@Licht in Baumkrone: ich vermute, das liegt tatsächlich an dem 100%-Schatten. Das Durchscheinen der Sonne hört ja auch der Blattrückseite nicht auf, das Licht geht danach weiter und würde demzufolge den Schatten deutlich aufhellen. Da stößt Du leider an die Grenzen von Shadow Mapping. Raytracing hätte hier den Vorteil, dass es weitergucken kann. Alternativ gibt es alle möglichen Multilayer-ShadowMap-Techniken, die aber deutlich anstrengender werden.

Evtl. könnte man hier mit was mit Order Independent Transparency machen. Die Technik ist neuer als die Paper zu teiltransparenten Schattentechniken, die ich kenne. Ich habe aber irgendwie den subjektiven Eindruck, das OIT inzwischen wieder out ist. Geht das nur mir so? Die einzige mir bekannte Stelle, die das je verwendet hat, war ne Demo von AMD, und die ruckelte abartig.

Theoretisch könnte man da aber auch einfach was eigenes bauen, überlege ich mir gerade. Aber halt... so freizügig, wie Zudo immer mit seinen technischen Details ist, erzähle ich das besser nicht. </seitenhieb>

Effiziente Transluzente Occluder: http://jcgt.org/published/0006/01/03/ (von einem Kollegen und zwei seiner Masterstudenten)

Ich stimme mit Schrompf überein, die Schatten sind halt physikalisch falsch. Die Frage ist aber in der Tat, ob man es teuer richtig machen oder einfach gut faken sollte. Die Idee mit der zusätzlichen Lichtquelle ist deshalb vielleicht gar nicht so verkehrt.

[Schrompf]

Effiziente Transluzente Occluder: http://jcgt.org/published/0006/01/03/ (von einem Kollegen und zwei seiner Masterstudenten)

Schick. Und coole Seite im Allgemeinen, ich bookmarke mir das. Wollte zuerst meckern, dass die Schattenmethode die gleichen Probleme wie alle anderen hat - Single Surface only. Hab dann aber festgestellt, dass die GPU in meinem Arbeitsrechner schlicht nicht alphablenden kann auf dem Rendertarget-Format, das die nutzen. Tja... guck ich mir mal zu Hause an. Die Demo hat ansonsten die üblichen Probleme von MSMs, nämlich Lichtsäulen im Vollschatten bei Tiefenbrüchen und überhelle Kanten an Penumbra Regions. Aber dafür ist die Tech turboschnell und schenkt einem ne Menge nützlicher Vorteile bei nahezu keinem Mehraufwand.

[Zudomon]

Hab dann aber festgestellt, dass die GPU in meinem Arbeitsrechner schlicht nicht alphablenden kann auf dem Rendertarget-Format, das die nutzen. Tja... guck ich mir mal zu Hause an.

Sehe mir auch gerade die Demo an...
Da war bei mir auch keine Transparenz, muss man erst mit O2 anstellen. Oder meintest du das nicht?

[Schrompf]

Ich meinte den Testraus in der "Pipes and Smoke"-Szene, oder so ein bodennahes Blatt in der Vegetation-Szene. Das sah aus wie Alphablending, aber der Schatten davon war ein Quadrat aufm Boden. An der Stelle kam die Vermutung, dass das mit ner anderen GPU evtl. anders aussieht. Aber egal. Ich hab auch gerade ne Idee für Multi Layer Shadow Maps und würde die gern ausprobieren. Mal gucken, ob ich das hier auf Arbeit irgendwo dazwischen schummeln kann.

[Zudomon]

Also deren Schattentechnik überzeugt mich überhaupt nicht. Da werde ich lieber weiter rumtricksen... :D
Volumen der Baum Blätter und Lichtabnahme finde ich schon etwas zu aufwendig.
Aber auch Lichtquellen an jeden Baum ist etwas krass... da die Lichtquellen ja groß sein müssen ist das auch mit dem Deferred Shading so ne Sache.

Ich habe noch ein bisschen rumprobiert. Eventuell kann ich eine viel einfachere Lösung nutzen.
Statt bei den Schattensampel direkt zu entscheiden ob schattiert oder nicht, kann man auch einfach einen Abstandsbereich als Übergang wählen. Hab mal ausprobiert, wie das so aussieht und mir gefällt das schon sehr gut. Da müsste man jetzt nur noch in der Shadowmap markieren, was Blätter sind. Oder noch besser, noch ne extra Shadowmap, weil wenn in der Shadowmap ein Blatt landet, dahinter aber noch eine Mauer ist, dann leuchtet das Licht durch...

[Krishty]

Sieht wunderbar Comic-artig aus, wie ein gutes Animé!

[Jonathan]

Also deren Schattentechnik überzeugt mich überhaupt nicht. Da werde ich lieber weiter rumtricksen... :D

Naja, dabei gilt es halt auch zu bedenken, dass es eine Demo ist, die darauf ausgelegt ist, die Stärken und Schwächen möglichst gut zu zeigen und nicht einfach nur möglichst gut auszusehen. Die Idee ist halt, das ggf. als Grundlage zu nehmen und dann darauf aufbauend ein bisschen rumtricksen, bis es möglichst gut aussieht.

[Zudomon]

Sieht wunderbar Comic-artig aus, wie ein gutes Animé!

Was kann man dagegen tun? Wobei ich damals ja Comic-artig haben wollte... aber wenn der ganze Style eher auf Realismus ausgelegt ist, hmm...

Also deren Schattentechnik überzeugt mich überhaupt nicht. Da werde ich lieber weiter rumtricksen... :D

Naja, dabei gilt es halt auch zu bedenken, dass es eine Demo ist, die darauf ausgelegt ist, die Stärken und Schwächen möglichst gut zu zeigen und nicht einfach nur möglichst gut auszusehen. Die Idee ist halt, das ggf. als Grundlage zu nehmen und dann darauf aufbauend ein bisschen rumtricksen, bis es möglichst gut aussieht.

Ja, da hast du recht. Aber ich müsste dafür erstmal überhaupt mal die Grundlagen davon verstehen... :D
Und mit den Lichtkanten im Schatten ist für mich ein No-Go

[Krishty]

Sieht wunderbar Comic-artig aus, wie ein gutes Animé!

Was kann man dagegen tun? Wobei ich damals ja Comic-artig haben wollte... aber wenn der ganze Style eher auf Realismus ausgelegt ist, hmm...

Ich schätze, das geschieht durch die Äste. Die fügen sich nicht ins Blattwerk ein. Ob es die Dicke oder die Farbe oder die Beleuchtung oder die Textur ist, kann ich garade nicht so genau feststellen.

[Zudomon]

Sieht wunderbar Comic-artig aus, wie ein gutes Animé!

Was kann man dagegen tun? Wobei ich damals ja Comic-artig haben wollte... aber wenn der ganze Style eher auf Realismus ausgelegt ist, hmm...

Ich schätze, das geschieht durch die Äste. Die fügen sich nicht ins Blattwerk ein. Ob es die Dicke oder die Farbe oder die Beleuchtung oder die Textur ist, kann ich garade nicht so genau feststellen.

Achso, okay! Ja, könnte daran liegen. Ich nutze da gerade die alte Rindentextur von damals als Platzhalter... hinterher wird dann auch für den Baum speziell eine Textur erstellt, dann ist auch dieses hässliche Seam da nicht mehr zu sehen. Es ist auch so, dass die Rinde quasi bis zum Blatt geht und da hängt es dann dran :D

[Zudomon]

So, hier nochmal die normale Shadowmap...

Und hier nun das neue ZFSM :D

[Zudomon]

Okay, den muss ich leider noch hinterher schieben, sorry :D

[starcow]

Hallo Zudomon
Also mir gefällt dein Ergebnis schon mal sehr gut!

Von meiner Seite auch noch ein kleiner Input für die Gestaltung der Blätter.

Der entscheidende Punkt ist meiner Meinung nach, die Schatten nicht mit schwarz abzudunkeln, sondern mit einem dunklen, kalten Grün-Ton.

Ich würde einen Shader basteln, welcher folgendes macht:

Komponente 1)
a) Direkt beleuchtete Fläche erhallten ein helles Gelb-Grün
b) Von der Lichtquelle abgewandte Flächen erhalten ein kühleres Dunkelgrün
c) Liegt die Fläche zusätzlich im Schatten, blendest du nochmals ein kaltes Dunkelgrün-Blau zu einem beliebigen Prozentsatz darüber

Komponente 2)
a) Du wählst ein warmes Hellgrün und ein kühles Dunkelgrün
b) Die Texel-Normale bestimmt jetzt, zu welchen Teilen das Hellgrün mit dem Dunkelgrün gemischt wird. Bei einem frontalen Blick, kommt das Dunkelgrün zum Tragen - ist die Fläche stark abgewandt, kommt das Hellgrün zum Tragen (quasi ein Fresel-Effekt)
c) Setze eine Normalmap ein, die die Oberfläche gewölbt erscheinen lässt

Blende Komponente 1 und 2 nach belieben zusammen.
Nun kannst du das Ergebnis auf die Textur anwenden.

Ich hab das auf die schnelle kurz ausprobiert, mit ein paar einfachen Grids, welche ich bisschen verbogen habe. Die Aufgabe des "Verbiegens" würde ja dann die Normalmap übernehmen.
Das mit den Schatten konnte ich auf die schnelle nicht austesten. Mein Ergebnis beschränkt sich also salop gesagt in der Methode 1 auf die Aspekte a und b.



Meine Blätter sind natürlich noch untexturiert, wie du unschwer erkennen kannst.
Gruss starcow

[Zudomon]

Danke dass du dir dafür Zeit genommen hast. Leider verstehe ich aber nicht ganz, wie das ganze jetzt gemeint ist... :D

1 a b c ist ja genau das, was ich jetzt mache. Wobei jetzt zusätzlich der Schatten nicht direkt 100% ist, sondern abgemildert... erst auf Abstand verdunkelt er sich ganz um diesen Lichttransport an der Baumkrone zu faken.
Wobei ich das zweite nicht ganz Verstehe. Mir ist noch nie aufgefallen, dass ein Blatt seine Farbe ändert, je nachdem wie flach ich drauf gucke, oder meinst du was anderes?

Außerdem kann ich nicht einfach so einen Shader da einfügen, der "irgendwas" macht, das ganze muss ja in der PBR Deferred Shading Pipeline abgebildet werden, damit es konsistent ist.

[marcgfx]

Kann es sein, dass die neue Technik die Farbsättigung reduziert hat, oder ist das unabhängig davon passiert? Ich muss zugeben, optisch am meisten begeistert hat mich die Version mit der grünen Lichtquelle, gefolgt von deiner ursprünglichen Version. Ich habe den Eindruck, dass alles matt geworden ist, die knalligen frischen Farben sind verschwunden. Ausschauen tuts weiterhin gut.

[Zudomon]

Mir war gar nicht so klar, dass ich bei dem einen Bild fast die gleiche Perspektive getroffen habe...
Du hast aber recht, die Farbsättigung wird scheinbar reduziert.

Also das Bild mit der Lichtquelle bringt erstmal zusätzliche Farben mit rein... es simuliert sehr gut, was in den Blättern passiert, nämlich das durch das SSS das ganze anfängt grün weiter zu strahlen. Diesen Effekt hätte ich zwar schon gerne, denke aber, dass das indirekte Licht dafür später zuständig sein sollte, statt eine eigene Lichtquelle.
Denn stell dir mal vor, man hat jetzt 10 Bäume da stehen (da muss ich aber erstmal schauen, dass man auch mal ein paar mehr davon machen kann, ohne das die FPS in den Keller gehen), dann bräuchte ich 10 zusätzliche Lichtquellen, die alle sehr groß sind. Das Finetunen wird bestimmt auch Hölle sein, weil eben eine Lichtquelle natürlich die Umgebung beeinflusst.

Wenn man nun nur noch das erste und letzte Bild vergleicht, dann hat man im ersten starken Kontrast, weil entweder helles oder dunkles Blatt da ist. Das wirkt erstmal sehr gut, entspricht aber halt nicht der Wirklichkeit. Ich habe mich schon vor ein paar Tagen gefragt, warum bei dem Baum eigentlich nur immer gefühlte 3 Blätter Hell sind und der Rest dunkel. Und ich denke halt, es liegt daran, dass das Licht in den oberen Blättern stark reflektiert und zum teil durch scheint. D.h. viel Licht wird weiter getragen und faktisch werden mehrere Schichten Blätter beleuchtet.

Mir gefällt allerdings das letzte Bild mit Abstand am besten, weil eben in der Baumkrone auch Schattenverläufe zu sehen sind. Im ersten hat man nur eine dunkle fläche, im Zweiten eine grüne, und im letzten Eben verschieden helle und dunkle Bereiche.

[marcgfx]

Also ich finde die neue Methode auch schön, es hat gar einen eigenen Stil. Dieser ist ziemlich anders als was du bisher gezeigt hast. Wie Krishty schon gesagt hat gehts richtung Comic/Anime, was nicht schlecht ist. Etwas weg von der Realität ist womöglich wünschenswert, da sind die meisten nicht mehr ganz so kritisch wenn etwas abweicht.

Wie siehts eigentlich bei der neuen Methode mit der Performance aus?

[Zudomon]

Die neue Methode braucht eigentlich wenig Rechenzeit. Ist ja quasi nur eine zusätzliche Shadowmap, die da auf besondere Weise genutzt wird.

Die Steigerung zu SpeedTree? Tree on speed :lol:

[youtube]0wCLqrL5_2Y[/youtube]