[Projekt] Falling Sand Voxel Engine

[x1m4]

sieht für mich super aus. was genau geht kaputt? ich kann es nicht erkennen.

Ab Sekunde 7 sieht man, dass der Nebel an der linken Seite der Welt viel zu stark ist. Eigentlich sollte das nicht passieren, hab den Grund immer noch nicht gefunden..

Ich hab einen kleinen temporalen Upscaler gebaut, der bisher ganz gute Ergebnisse liefert:

- Links: Ohne temporalem Upscaling
- Rechts: Mit temporalem Upscaling

Im Bild wird das volumetrische Licht und das volumetrische Sonnenlicht auf 1/4 der Bildschirmauflösung berechnet. Davor 6ms pro Frame, jetzt 0.6ms und ich erkenne kaum einen Verlust an Qualität.

Und hier ist der rohe Input ohne Filterung (yikes):

[marcgfx]

Wenn so kleine Lichter schon so stark sichtbar sind, wäre es ja logisch das es bei mehr Licht im Raum dichter wird? Vielleicht ist einfach zu viel Licht im Raum. Oder kannst du vielleicht gewisse Lichter dichter als andere machen?

[x1m4]

Mit dem volumetrischen Licht kann man Szenen jetzt deutlich mehr Tiefe geben:

[scheichs]

Sieht richtig gut aus!

[x1m4]

Oder kannst du vielleicht gewisse Lichter dichter als andere machen?

Ja das hab ich mir auch schon überlegt. Eine Möglichkeit, Informationen über die Dichte eines Voxels in der Welt zur Verfügung zu haben, könnte für dynamischen Nebel, aber auch für so Kram wie volumetrische Wolken sehr nützlich sein. Ich habe neben der Licht Engine ja auch eine Falling Sand bzw. CA simulation, mit der ich neben Strom auch sowas wie Dichte (oder auch Hitze) ausbreiten könnte. Wolken wollte ich eh schon lange mal versuchen, vielleicht bekomme ich da demnächst mal was hin^^

Sieht richtig gut aus!

Danke!

[x1m4]

Noch Autofokus und Auto Exposure für die Kamera eingebaut.
Autofokus stellt automatisch die fokale Länge der Kamera auf die Mitte des Bildschirms ein.
Auto Exposure stellt automatisch den Gamma Wert anhand der durchschnittlichen Helligkeit des Bilds ein.

Für beide Effekte verwende ich temporale Akkumulation, so dass z.B. der Autofokus bei einer Mausbewegung nicht instant ist, sondern smooth über mehrere Frames verteilt wird.

[bruebaker]

Schaut schick aus

[x1m4]

Schaut schick aus

Danke! :-)

Hab heute "Checkerboard Upscaling" eingebaut. Das wird meistens benutzt, um Bilder über Zeit hoch zu skalieren. Die Idee ist dabei, dass nur die Hälfte der Pixel berechnet wird, und im nächsten Frame dann der andere Teil. Eine einfache Methode, die auch schon lange zum Einsatz kommt.

Anstatt die Texture runter zu skalieren und und die Koordinaten zu shiften, benutze ich einen Trick, der es ausnutzt, dass Fragment Shader in 2x2 Blöcken ausgeführt werden. Hierbei setze ich die Pixel Koordinaten, welche weggelassen werden sollen einfach zu den Koordinaten eines Nachbar Pixels, was dazu führt, dass die GPU das optimieren kann, da die beiden Pixel dann ja auf das gleiche Ergebnis kommen bzw. die gleichen Rechenkonditionen beim Start haben. Das hat die Rechenzeit für die Lichtberechnung um fast die Hälfte reduziert.

Hier ein Closeup Vergleich:


Scheinbar unterstützt das Checkboard Upscaling sogar mein TAA. Meine TAA Implementierung scheint also nicht ganz vom feinsten zu sein^^

Und hier der komplette Vergleich:

[xq]

Der Vergleich ist so leider schwer abzuschätzen, denn den einzigen Unterschied, den ich in den Bildern sehen kann, sind JPEG-Artefakte. Kannst du die Bilder hier im Forum verlustfrei komprimiert hochladen? Bestfalls als PNG?

Ansonsten klingt das aber nach ner smarten Optimierung, grade bei so gleichmäßig ausgeleuchteten Szenen

[x1m4]

Beim Vergleich kann man wenn man genau hinschaut sehen, dass die Kanten mit dem Checkboard Upscaling ein bisschen smoother sind. Ansonsten konnte ich keinen großen Unterschied feststellen. Vielleicht findest du ja was^^

Hier unkomprimiert:

[Lord Delvin]

Wenn die Bilder deterministisch sind ist das Differenzbild vermutlich für Menschen leichter zu verarbeiten. Würde erwarten, dass es relativ schwarz ist, bin aber auch nicht gut in sowas. Also einfach abs(l-r) für jeden Kanal.

[x1m4]

Wieder Doppelpost ups --

[x1m4]

Stimmt damit könnte man wahrscheinlich ein sauberes Differenzbild erstellen. Mein Renderer ist aber nur teilweise deterministisch, bzw. eigentlich nur beim temporalen Jittering (über Halton Sequenz) und dem RNG für die stochastische Lichtberechnung (mit TEA - Tiny Encryption Algorithm). Ich denke mal spätestens bei meinem Upscaling und der temporalen Akkumulation geht der Determinismus bei mir futsch, und das umzustellen klingt schmerzhaft.

Hier nochmal ein paar Screenshots von gestern, nachdem ich ein bisschen an den Reglern rumgespielt hab. Wenn ich das Programm endlich mal public machen kann, bin ich wirklich gespannt was ein Designer hier rausholen kann. Meine Design Kenntnisse sind leider sehr begrenzt, gerade bzgl. Farbwahl und genereller Ästhetik. Saubere Sub-voxel Modelle mit ausgewogenen Farben würden solche Szenen um ein vielfaches verbessern.

[x1m4]

Noch Bloom wie folgt eingebaut:
Das HDR Bild (ohne Tonemapping, ohne Gamma Korrigierung) wird erst mit bilinearer Filterung und einem Weichzeichner von der original Größe bis auf z.B. 1/8 runter gerechnet. Im Anschluss wird das Verfahren umgekehrt, und von 1/8 wieder auf die originale Größe hoch gerechnet mit einem Schwellwert. Am Ende wird der Bloom dann (wieder mit einem Schwellwert) auf das Bild addiert. Ist relativ schnell das Verfahren und minimiert die üblichen Bloom Probleme wie z.B. flackern und verteilt den Bloom-Effekt auch schön weit (aber subtil) über den Bildschirm.

[Mirror]

Sieht schon faszinierend aus. Echt cool.

[x1m4]

Sieht schon faszinierend aus. Echt cool.

Schön dass es dir gefällt!^^

Eine weitere Szene mit Partikeln:

[Chromanoid]

Sieht richtig cool aus.

[x1m4]

Sieht richtig cool aus.

Thx!

Hier ein kleines Video das zeigt, wie meine Schaltungen funktionieren: