[ZZ] KlayGE 遊戲引擎 之 Order Independent Transparency（OIT）

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

http://www.gdcvault.com/

 

2009年AMD在發佈HD 5800的時候也發佈了一個Order Independent Transparency（OIT）的demo，但只有介紹，沒有多少能夠參考的東西。GDC 2010上的OIT and GI using DX11 linked lists纔給出了比較完整的算法細節。雖然說這幾年也有很多新的OIT算法出現，但做爲具備標杆意義的OIT算法，Per-Pixel Linked Lists仍是值得實現到KlayGE的開發版本中，以作對比。

算法

顧名思義，Per-Pixel Linked Lists的意思就是每一個pixel上一個鏈表，存放屬於該pixel的全部fragment。這種不均勻的數據結構對GPU來講是很要命的。

在Per-Pixel Linked Lists中，鏈表須要兩個額外的buffer，一個稱爲fragments buffer，須要是屏幕尺寸的N倍，負責存放全部的fragment；另外一個是start offset buffer，和屏幕尺寸相同，存放每一個pixel的鏈表隊頭。構造出存儲的數據結構後，算法自己就變得很簡單了，只有兩步：

1. PS計算出shading後的顏色，讓fragments buffer自帶的計數器加一，獲得一個空間後把顏色和深度存進去，同時更新該像素位置對應的start offset buffer。
2. 在post process裏，PS從start offset buffer讀到隊頭，由此索引這個pixel的整個鏈表，根據深度進行排序，而後按順序作alpha blending。

因而可知，該算法只須要在原有流水線PS里加上幾行，同時多一個全屏post process便可完成。全部的fragment只須要通過PS一次，絕無浪費。相對於之前流行的OIT方法Depth Peeling來講，在相同層數的狀況下，Per-Pixel Linked Lists的結果與其徹底相同，並無近似計算，但理論性能要高得多。由於Depth Peeling若是要peeling N層，全部的fragment就要生成N次，並丟棄大部分fragment，就剩下須要剝離的那層fragment。

實際測試的結果也證明了以前的分析，一樣的結果，在NVS 4200M上，Per-Pixel Linked Lists能夠跑到62.47FPS，而Depth Peeling只能46.05FPS。

限制

固然，Per-Pixel Linked Lists至少要在D3D11的硬件上才能實現。以前的硬件不支持PS寫入UAV，也沒有附在buffer上的原子計數器。因此除非用GPGPU的方法實現一個軟件光柵化，不然無法繞開這些限制。

另外一個明顯的限制來自於空間佔用。由於沒法事先知道鏈表會有多長，fragments buffer只能申請一個比較大的空間，可能會浪費很多，也可能會溢出。並且由於fragment添加的順序是亂的，無法像Depth Peeling那樣只要前幾層。因此，這個方法的空間消耗是不可控的。

除了OIT還能作什麼

理論上，全部非近似的OIT方法，都能用來作voxelization。在去年的一篇blog將來屬於SVO？中就提到了如何用從conservative rasterize配合Per-Pixel Linked Lists，在一個pass內直接把mesh轉成voxel表達。

因爲存儲了場景的全部fragment，甚至能夠直接在裏面作光線跟蹤。不過顯然這麼作不如就用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/這裏能夠下到。

 

per pixel link list能夠作到order independent translucency rendering。

以前一直噁心你們的這個東西終於能夠在dx11幹掉了，screenshot:

 

 

糾纏api沒什麼意思，比較有意義的是能夠作到能夠給每一個pixel創建一個linklist這件事情：

 

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

 

這個性能消耗估計也會「物有所值」了。