作者: Kendai (ShesJustNotThatIntoYou) 看板: C_Chat
標題: Re: [閒聊] 3D遊戲的畫面是不是陷入瓶頸了？
時間: Mon Nov 16 20:09:42 2009

我講一些我作3D相關的一些研究和技術，主要是是非遊戲相關
現在絕大多數的3D遊戲幾個常討論的基本是，定出空間，建模，設定碰撞體積和光源
然後是使用的物理引擎，光源方法，Filter，特效等等

OK，所以說光源方法工程師說要有光，世界就有了光

          物理引擎工程師說要有重量，全域參數就有了G加速度

          建模繪圖師說要有人，他可以花1千萬個三角形來造一個人的Skin

          地圖設計師說要有狗，於是把人的外表貼到狗的骨架上

於是這一隻人面犬在我們新建好的3D環境上，可以蹦蹦跳跳還有影子

可是請注意一點，這裡的3D模組，是透過Frame-Skin方法貼出來的。也就是說，這個裡面

                               是一個空的東西。

今天一個細心架構的模組，假設說是SC2好了，透過havoc，把散開來的部件，都給予物理
引擎下去跑，每個散開來的部件，也算是一個模組的話，當然看起來就很不錯。然而，
模擬終就不能跳脫模組的碰撞體積大小，也沒辦法再散開來(除非你又用不同的物理函數
丟下去，並且PreRender或RealTime-Calc斷面的畫面)，模組內部的疲勞，變形，溫度，
顏色變化，這些都是沒辦法呈現的。

為什麼要用模組作? 原因很簡單，我們的電腦，對於單一物件的詳細物理模擬與精確程度
有限。如果你要精確的模擬物體的物理形態? 有。FEM或是DEM，這些的確賦予每一個像素
，或是講節點物理特性，並且精確去計算到每個點與點之間彼此的作用。拿高中的牛頓定
律來說，你去推一個位在地面上的球，現今的物理引擎就像是，有F=ma，動磨擦力跟靜摩
擦力公式，然後把球視為一個整體，定出大小和碰撞體積，面積，給予一個作用力的向量
，丟到物理引擎裡得到他的結果，然後把結果畫出來。然而，我剛剛講的則是，球是實體
的。在FEM下面，接觸點的變形，球內部的材質與缺陷，與地面接觸的磨擦力變化，產生
的熱量等，可以賦予物理引擎更多的參數，同時表現出來的結果也更正確。

但是pixel by pixel的計算，所需要的效能和記憶體非常龐大。而且要注意的是，在空間
中你有的是Voxel，意思就是有26個方向的交互作用。直接講結果，套入一個512x512x512
的物體，使用Lattice-Boltzmann方法來計算流力作用(只是一個統稱)，需要64GB，4-Core
Xeon的伺服器在OPENSUSE的環境下整整跑兩個禮拜。這還是程式與矩陣都已經最佳化，並
且錯誤控制在10-8下面的水準。

另外再提到物體本身，由於目前的做法都是建模貼皮膚，內部實心的物體，有材質和物理
缺陷，譬如說刀的紋理與合金形成時不同的紋路面該怎麼去作? 這個已經有了技術，我們
叫作XCT或是CT-Scan，運用最廣泛的就是在醫院裡。傳統要檢查一個樣品材質，必須一層
一層地磨掉，放到電子顯微鏡下面看，看完一層磨掉一層。這個技術叫作SEM。但請問磨完
一層要多久時間? 而且對於樣品是永久性破壞。XCT的技術就在於透過X-ray穿透過樣品，
可以直接得到3D成像，以及裡面的結構，材質分佈。我講得很簡略，你只要知道在這樣的
技術下可以獲得樣品的完整3D影像，包括內部和外部。

有了這樣的技術，結合上面的運算，你才可以得到一個真正的3D世界，完全依照我們的物
里定律下去走，更精細也更加有變化。然而，問題永遠在於，你要甚麼樣的電腦，多少時
間，多好的精準度來得到這些結果。不過，1970年想不到1980年的Ultima，1980年猜不透
1990年的Doom，1990年怎知道Quake的出現，活在2010年的我們，我相信，很快就可以看到
上面的技術出現在遊戲 - 而且還是夠大的遊戲裡面。

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即使無論是蛇話題，非得譙的人太多，不是GAY砲者太少。
                  因為想要筆戰的人太多了，那就戰PP吧      ~ 軼名   戰天

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推 Piceman:長知識了，推一下
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推 Hevak:電腦發展速度是快到很神奇的境界(?)
→ ROSACANINA:可是常聽人說電腦的技術快要到達一個很難超越的門檻
推 es8603:"很難超越的門檻"是指原件再變小(<原子)以目前的技術有極限
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推 raygod:樹狀圖設記者可以模擬地球上每個分子呢
推 soem:大氣模型的運算量也也可怕呀~