【实验室】次元壁挖掘日志（七）

未定界-官方

修改于2022/08/19744 浏览实验室

接上篇内容，咱们继续聊一下云的相关内容。

通常游戏中的云，按制作方法分为几类：

1、天空盒子上的云

2、面片云

3、模型云

4、虚拟体积的光追云

天空盒子上的云，优势就是消耗低、效果好，因为画在视线可及范围的最远处，也不需要频繁更新云的动态。就静态天空和静态光照来说是最佳解决方案。

但缺点就是不会动。或者说如果非要动，计算开销会非常大，而且效果还不一定能保证。

面片云，通常都是通过半透明的面所绘制的具有实际坐标位置的云。这种云的优势在于消耗低，效果好，而且可以随意移动位置，并且可以通过序列图等方法更新动态。

不过劣势就是本身的朝向基本被锁死，视角不能过于接近不然就会穿帮。而且本身因为只是面片，所以光照明暗关系需要通过法线图或其他方法来纠正。

模型云，因为具有模型顶点数据来描述云体积或其他必要信息，所以相对前两种来说，会更加可控。我们可以通过模型的数据来随意变更云的大体形状、细节边缘、厚薄变化等等，并且模型本身的顶点可以携带法线信息，提供真实有效的光照明暗关系。总体来看，效果优势甚多。

但缺点也是非常明显的，如果天空需要大面积的云，也就意味着模型需要大量顶点支持，而且随着细节增多，顶点数量需求会急速增加。如果需要在此基础上计算每个顶点的动态，那么计算开销将会达到一个恐怖的量级。上篇工头提到的点云技术就是处理这个顶点数据的一种方式。

虚拟体积的光追云，对于没有图形学知识的朋友，这个名字有点难懂。这里先简单解释一下虚拟体积和光追的关系。

虚拟体积可以理解为我们通过手机屏幕看屏幕里的三维物体，虽然是三维的，但其实它只是屏幕像素的明暗和透视关系营造的一种虚拟三维。在真实世界中它只是我们屏幕上的一排排二维像素平面上的像素点。而在虚拟的三维世界中，我们一样可以做到这种以假乱真的事情。可以理解为我们在屏幕里的三维空间中，创建了一个二维平面，而在这个二维平面中去实现一个三维效果。就像套娃一样，屏幕中有个屏幕，我们将其称作虚拟体积。

光追是光线追踪的简称。光追是我们在虚拟体积之中，实现一个三维效果，使其符合我们屏幕中的三维空间的特性的基础手段。从而使我们通过屏幕看起来，它真的像个三维物体而不是呈现二维平面感。

使用这种技术的云，会具有面片云的可控位置以及相对低消耗的优势。也会具有模型云的可变顶点数据带来的云层多变的可能性。总体来看是一个相对优势的方案。

但这并不意味它没有缺陷，因为基于光追技术，所以自然也就继承了光追的特性，随着占比屏幕像素越多，其计算开销也是会逐步增大。而且因为光追的迭代次数问题，需要保证近看细节仍然不丢失，就需要增大计算迭代次数，计算开销也是会随之提升。

综合以上列举的方案，针对开放动态大世界来说，严格意义上并没有合适的方案。开放动态的天空也就意味着，我们随时看向天空的时候，天空都是不一样的，而且无论什么角度、远近、光照情况下，它都需要是合理的。这个看似不可能的目标，才是我们需要为之去努力（头秃）的方向。

而在天空的云层动态实现后，动态环境的基础才算是真正完成了。

某日，某矿工发了一张图给工头。