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开放世界地形渲染：以三角洲行动为例（下篇）

news 来源：原创 2025/6/18 3:23:35

本文主要介绍如何提升室外画面渲染的品质

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文章内容不得删减、修改、演绎
本文视频版本：见文末

渲染品质提升

要提升画面的品质，就是去提升渲染的画面效果和细节度，主要包括以下几个方面：
- 动态效果
- 悬崖峭壁
- 远景的细节渲染
- 地面的贴花处理

动态效果

动态效果是指使整个场景看上去更有生气，主要包括地形的颜色变化，湿度变化以及明暗的变化，使其看上去更逼真，让地形没有很严重的塑料感

颜色变化：染色

首先看一看颜色变化怎么实现，地形颜色的变化可以通过染色的方式实现

那什么叫染色呢？大家先通过下图看一下有没有进行染色的差别（左边是染色的效果，右边是没有染色的效果）

染色原理就是在地面上刷了地形的顶点颜色，使地形染上了想表达的颜色
染色需要用到一些刷顶点色的工具，怎么刷顶点色呢？可以参考一下我其他文章的分享内容

Clipmap

如果地图比较大，那么地形要渲染的顶点数量就会比较多，之前分享过一种方式，就是根据地形的高低起伏和远近进行LOD，这里介绍另一种方式---Clipmap

Clipmap的原理是把靠角色比较近的三角形面片渲染的比较精细，越远的位置渲染的越粗略
并且渲染策略是会随着离当前摄像机，也就是离的角色距离越远，渲染效果就会越降低一个层级。这个类似于贴图的Mipmap技术，其实顶点绘制也有Mipmap这个功能
下图显示了RenderDoc分析的优化效果

湿度变化：潮湿度

第二个提升动态效果的方式是表现地形的湿度变化

湿度变化其实也是刷顶点，就是用顶点刷绘制哪些部分是潮湿的
需要注意潮湿和干燥的地形之间需要一个过渡，这个过渡是通过控制笔刷的轻重产生一个权重的变化，从而实现边缘过渡的效果

染色：湖泊+积水

可以看一下染色的另外一种表现，对于湖泊或者是积水，它可以通过对地形进行顶点色的绘制来染色

染色：草

看一下染色在草上面的变化

在渲染这些草的时候，可以表现地面上面这些草颜色变化
这个颜色变化也是通过刷草的颜色来实现的，刷草的颜色其实跟刷地形、刷头发（参考文末“头发渲染”）是一样的，都是通过顶点绘制来实现的

再介绍一种简单的方法，如果某一块地形草的颜色是红色（如图红圈所示），可以在绘制地形的时候，专门建立一张贴图，把这张贴图画成红色，就表示这一块的草是用红颜色来进行绘制

染色：树木

染色还可以在场景里面用来表现树木

树木的实现可以通过一种叫做Billboard也就是公告版技术，但是公告板渲染树木会有点不真实的感觉
可以用另外一种方式---Impostor，Impostor就是用替身的方式实现，对于这块内容感兴趣可以关注一下我，我后面也会进行分享

峭壁渲染

下面看看峭壁渲染这块，主要是三平面渲染的内容

对于这种侧边的地面，如果不进行特殊处理，其实就是把地形贴图的一个切面在地形上面进行拉伸，这种方式拉伸以后效果就比较差
怎么样去表现这些峭壁细节呢？就需要使用三平面渲染的方式，对侧面仍然进行贴图的绘制，但是在进行贴图绘制的时候使用的UV坐标采样的方式是不一样的
它不仅可以从地面进行采样，也可以从侧面进行贴图的采样，因此不会出现走样的问题

上图展示了用三平面影射跟和不用的区别，如果不用的话，那么本来贴地面贴的很好的纹理在贴侧面的时候就会被拉伸。如果使用了三平面纹理影射，就不会有这个问题了

因为三平面纹理影射需要采样三次，所以性能开销也会更大，所以还可以再用一种技术---基于重要性的三平面纹理影射采样进行优化
在我的一个项目里面，在进行瀑布渲染的时候，也是采用了三平面影射的方式，因为瀑布是从上垂直流到地面，然后到水面，所以也需要用三平面影射才不会出现走样
对于这个项目有兴趣的可以看一下参考，联系Alice交流学习

近景细节提升

近景的细节提升主要是指地面的贴花，比如地面的裂痕，就是使用贴花实现的

贴花有两种，一种是世界空间贴花，一种是对象空间贴花，想要更详细的学习可以看看我其他的分享。这里地面的贴花用世界空间贴花就可以了
贴花本质上只是一张贴图，所以如果走近之后，从侧面看，而不是从顶上看，就会发现就是一张贴图
对于路边的这种小石子，如果想让它更加真实，那怎么办呢？就需要使用曲面细分的技术

可以观察到，如果用贴花实现看上去就不够真实，如果用曲面细分就会更加真实、立体
关于曲面细分的内容，可以参考一下进阶内容，这里篇幅有限，不再赘述

完整视频请点击本链接观看：https://www.bilibili.com/video/BV13ZGQzUE9a
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