【实时渲染】UE4头发实时渲染技术的进步-part2

第一部分：UE4头发实时渲染技术的进步-part1

进入UE4的基本DDC Hair管道虽然目前不存在用于Hair Grooms的标准文件导入/导出格式，但是此新的实验性Hair工具提供了一种命名约定方案，用于使用Alembic文件提取从标准DCC工具导出的Groom数据。这也为单个Alembic文件中的多个头发组提供了支持（例如，头发，桃子绒毛，胡须，睫毛和眉毛）。

通常，模拟和渲染头发都是昂贵的。UE4 4.24中可达到的头发帧速率取决于修饰的大小，分辨率和运行它的基础硬件，但作为指导，人们可以预期人类修饰的2080Ti的帧速率为30fps或更高（40K +股）的1080p分辨率。Morand与之合作并演示的测试groom绝不是骗子，他们是长长的金色groom，这是最难使用的案例之一。查尔斯·德·鲁西耶斯（Charles de Rousiers）解释说，目前的表现只是实验性的，因为“目标是将所有内容放在适当的位置，而不是着眼于当前的特定表现。” 团队很快指出，当前的头发表现并不像人们想象的那样，Epic很快就能实现。

Miglio解释说，在第一个实验软件版本中，团队专注于“确保我们提供出色的视觉质量和物理模拟”。“说实话，今天，当您将Alembic引入虚幻引擎时，几乎所有内容都是不可编辑的。即使编辑简历，也几乎没有能力。我认为，随着时间的流逝，有一个逐步改进此问题的雄心，并允许UI提供更多的调整，更多的修改，但是距离还很远。”

可以调整头发的外观和渲染，但不能调整groom本身。正如莫兰德（Morand）指出的那样，“我们要确保我们保持对话的畅通。我们已经与Peregrine Labs进行了初步讨论。他们有兴趣与我们合作，但可能不会在下一版本中……但是某些系统可以使用户拥有实时链接，如果有人在Ap中进行修饰，则更新将自动通过引擎。”

头发受以下三个因素驱动：BRDF，几何形状以及发束之间的反应，或者光从发束间反弹到发束的方式同时还带有阴影。UE4使用了许多最先进的方法来实现实时性能，该性能可以根据艺术家的实时预算而有所不同。例如，系统对groom进行体素化并使用深阴影贴图。该修饰可以通过MSAA进行超采样，每个像素8个样本。尽管使用全路径跟踪对头发的某些解决方案相对容易，但是它们的成本很高，因此Epic团队使用了一系列巧妙的方法来加快渲染速度（实时渲染云），同时生成完全由几何形状和响应组成的自然外观的头发。可能是背光，自阴影和照明。

导入时，曲线也可以标记为引导线以驱动模拟。大多数头发模拟并不均等地模拟所有头发，而是使用权重机制从一组特殊引导头发中传播出去。这很重要，因为UE4不仅提供渲染和着色，而且还提供使用UE4的Niagara进行的动力学模拟。