長久以來,對於使用離線渲染解決建築可視化的建築師或是室內設計師來說,設計出客觀精確、真實可信的建築方案是他們追求的終極目標,而這些通常需要等待數小時才能渲染出一個完美的畫面。隨著實時光線追蹤在虛幻引擎中的正式亮相,沈浸式的實時體驗在如今可以變得同樣真實,使專案參與者能夠體驗實際的設計效果,並且瞬間就能渲染出以假亂真的畫面。

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光線追蹤效果【圖片來源:Neoscape】

陰影

虛幻引擎提供的陰影光線追蹤功能對日光這類研究尤其重要,因為在這類效果中精度十分關鍵。該功能對於室內設計而言也同樣重要,因為這使得區域光源產生的動態柔和陰影能夠捕捉到傢具裝飾等對象上的微小細節,使真實度不再是「就差那麼一點點」,而是能完全令人信服。根據光源的大小和角度,物體陰影會在靠近接觸面的位置變得更加清晰銳利,但在遠處時會變得更加柔和,就和現實中的效果一樣。

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在這張關於光線追蹤陰影的圖片中,注意地毯上椅子的陰影是如何隨著遠離椅子而變得更加柔和的【圖片來源:Neoscape】

光線追蹤的陰影不僅在真實程度上比使用深度貼圖的同類效果更為精確(參考上方圖片),而且使用起來就像打開開關一樣簡單。相反,如果沒有光線追蹤,深度貼圖陰影的設置必須根據對象和攝像機之間的距離進行優化,並且需要進行反復調整才能在質量和性能之間取得最佳平衡。

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在這幅圖片中,室內傢俱上的陰影效果十分柔和,為場景添加了真實感【圖片來源:Pasquale Scionti】

反射

光線追蹤反射能夠模擬精確的效果並且支持多次反射的場景反射,因此讓反射表面創建出相互反射的效果。在一些拋光混凝土地面或金屬、玻璃牆面的建築中,光線追蹤反射將真實度提升到了一個全新的水平。

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螢幕反射(左)和光線追蹤反射(右)的對比效果。注意光線追蹤如何更精確地捕捉場景,尤其是烹飪鍋的反射效果【圖片來源:OBVIOOS】

光線追蹤反射和陰影一樣也有兩方面的好處,幾乎無需任何設置,品質卻更勝一籌,省去了因為放置反射探頭或平面反射(平面反射只能在特定視角提供準確效果)而帶來的麻煩和差錯。與螢幕空間反射不同,光線追蹤反射能夠反射視野範圍之外的內容。

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螢幕反射(左)和光線追蹤反射(右)的對比效果。注意櫥櫃上的光線追蹤反射如何顯示來自鏡頭之外的物體【圖片來源:OBVIOOS】

天空光源

對於渲染室外或帶有大面積窗戶的室內場景時,能否準確呈現天空光源對於場景的真實性至關重要。對天空光源進行光線追蹤能使用高動態範圍(HDR)圖像來照亮場景,因此產生的光照效果微妙柔和,能夠有效的模擬現實世界。

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上方兩張圖片都使用了天空光源,展示了基於圖片的光線追蹤光照技術(IBL)是如何為同一個場景輕鬆營造出不同的氛圍的【圖片來源:Zoan】

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轉載連結 | Real-time Ray Tracing in Unreal Engine - Part 2: Architectural Visualization