热门3D游戏视觉效果名词简介3
法线贴图（Normal Mapping）
法线贴图技术通过计算高细节度模型的法线信息并将其保存在一张高压缩比(3DC/DC5)的法线贴图之中，然后将这张法线贴图贴用于低细节模型上代替原型的多边形曲面的光照计算，从而等到一个低多边形、高细节的3D模型。

这样做就能在保证模型细节的情况下，大幅度降低场景的多边形数目。

法线贴图目前已经广泛应用于3D游戏中。

视觉效果达到1亿多边形的场景，通过线框显示发现只用了50万多边形。

（虚幻3引擎场景）
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法线贴图在《孤岛危机》里的应用，立体感表现得非常好
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高动态光照（High Dynamic Range）
很多人对HDR的第一感觉就是“太亮了、好刺眼、受不了”。

其实HDR并不是像许多玩家理解的那样就是简单的“高亮”，不是让画面有更大的亮度或是对比度。

大家都知道，当人从黑暗的地方走到阳光下时，我们的眼睛会不由自主的眯起来，那是因为在黑暗的地方，人为了更好的分辨物体，瞳孔张开很大，以便吸收光线；而突然到了光亮处瞳孔来不及收缩，视网膜上的视神经无法承受如此多的光线，人自然会眯上眼睛阻止大量光线冲击视神经。

我们的眼睛非常敏感，而电脑就不具备这种功能，因此就通过HDR技术在一瞬间将光线渲染得非常亮，然后亮度逐渐降低。

所以，HDR的最终效果应该是亮处的效果是鲜亮的，而黑暗处你也可以清晰的分辨物体的轮廓，位置和深度，而不是以前的一团黑。

动态、趋近真实的物理环境是HDR的特效表现原则。

HDR并不仅仅是反射的光强度要高。

在游戏中，如果你盯着一个面向阳光直射的物体，物体表面会出现丰富的光反射；如果盯着不放，物体表面的泛光会渐渐淡出，还原出更多的细节。

HD R特效是变化的，因此称做高动态光照。

HDR是分种类的，一般按可精度分为：Int16（整数）、FP16（浮点）、FP32等等，数字越大精度越高，运算量当然也越大。

其中Int格式的HDR在SM2.0下即可实现（如半条命2：失落的海岸线、第一章、第二章），FP格式要SM3.0或以上才能实现（目前有HDR的游戏基本都是FP格式），在DX10中HDR的精度已经提升到FP128。

说到HDR不得不提另外一个特效：BLOOM。

BLOOM也能实现和HDR类似的效果，但B LOOM的是静态的，HDR是动态渐变的，BLOOM在细节表现、明暗对比不如HDR，这是BLOO M与HDR的重要区别。

实现HDR效果的系统资源开销也比BLOOM大。

《无限试驾》的HDR效果。

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《彩虹6号：维加斯》
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虚幻3引擎演示的HDR效果
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软阴影（Soft Shadow）
从字面上直译过来就是“软阴影”，不过叫“柔和阴影”似乎更合适。

我们知道生活中很多阴影的过渡都是有渐变，而软阴影的作用就是要模拟这种效果，在阴影周边制造虚化的效果。

软阴影本身并不是指一种技术，而是指通过采用某种技术达到的效果。

在说软阴影前先说说阴影的生成方法。

一般在游戏中采用的阴影生成方法有两种：Shado w Mapping（阴影映射）和Shadow Volumes（体积阴影）。

Shadow Mapping（阴影映射）是一种图像空间的技术，它是在以光源位置作为视点的情况下渲染整个场景的深度信息，然后再使用这些深度信息去决定场景的哪一部分是处于阴影之中。

它有锯齿并且依赖z-缓冲技术。

由于可以在不减少帧率的情况下达到真实感光照和阴影效果，编辑器允许在场景中放置任意数目的静态光源，它会为每个面预计算光流量（light flow）和静态阴影，因此现代商业3D游戏中多数都会使用到阴影映射。

阴影映射效果的一个影响因素
是Shadow Map Size，如果size（尺寸）小，会导致阴影边缘模糊不清、闪烁、出现大型锯齿。

增大size能提高阴影质量，但帧速会受到影响。

生化冲击》使用阴影映射，表现出色。

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目前使用体积阴影的游戏不多，《DOOM3》和《F.E.A.R.》就是典型，在游戏中仔细观察你会发现它们的阴影和其他游戏的明显不同
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《F.E.A.R.》是第一个采用了软阴影的游戏，它的软阴影实现方法是在光源在自身附近进行自我复制，产生多个不同亮度的阴影再混合起来，这种软阴影效果似乎不怎么理想，边缘看起来有层状感，系统资源开销也大。

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体积云/体积雾（Volumetric Clouds/Fog）
简单地说，在游戏中的体积云就是使用图像引擎来模拟真实云雾半透明、无规则的表现效果。

在早期游戏中，实现云雾烟火效果的方式常常使用贴图的方法。

CS中可以很清楚的看到这一点。

将烟雾品质改为“低”时，CS中烟雾的表现如同灰白色的墙壁一般。

采用云雾烟火贴图的游戏经常会降低透过云雾贴图之后远景效果，甚至替换远景贴图，仔细观察就会发现，而体积云则不会。

《孤岛危机》中采用的就是体积云效果
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《冲突世界》也大量使用了体积云
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次表面散射（SubSurface Scattering，简称3S）
目前使用次表面散射效果的游戏极少，似乎就只有《孤岛危机》。

它主要用于模拟不完全透明材质内部表现出的一种真实光影特效。

当灯光照射到玻璃或清澈的液体表面时，灯光会穿透这些介质，3S效果可用来模拟灯光进入介质内部后发生的散射。

《F.E.A.R.》人物缺乏3S效果，塑胶感较大。

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《孤岛危机》的人物脸部效果非常出色！
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照片级的CG图，同样采用了3S，效果惊人！
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视差贴图（Parallax Mapping）
视差贴图技术我们其实应该称之为视差遮蔽贴图技术，因为在这一技术中，会对纹理的坐标做变换，一些凸出的纹理会遮蔽到其他的纹理，这样就会看起来具备更好的凹凸的感觉了。

视差贴图技术的实现原理，其实和法线贴图是一样的，都是根据法线贴图进行的处理。

视差贴图比法线贴图提供更好的视觉效果，而且跟法线贴图有同一个目的：在保证模型细节的情况下，大幅度降低场景的多边形数目。

《S.T.A.L.K.E.R.》中的视差贴图效果，砖块和石板上的凹痕表现十分生动
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《西部狂野》DX10版也能开启视差贴图（留意右下角的砖块）
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延迟渲染（Deferred Rendering）
延迟渲染技术可以说是未来游戏的发展趋势，其原理是先把全景多边形物体的信息比如位置、法线面、各种贴图渲染到G-Buffer（缓冲区）内，延迟打光步骤。

延迟渲染可以避免在渲染过程中出现无效渲染（渲染器在运算过程中做了某些无用功）的现象和提高出现大量复杂、耗时的像素渲染时的工作效率。

延迟渲染可以创建大量的点光源以及产生真实的光照结果，提高画面的真实度；也可以避免对不可见的点进行光照，节省了资源。

不过，延迟渲染并不是很适合DX9，在目前的硬件上必须以牺牲MSAA（多重取样抗锯齿）为代价（使用了延迟渲染的《S.T.A.L.K.E.R.》、《幽灵行动：尖峰战士》都无法支持多重取样抗锯齿），而在新的DX10硬件上则没有问题。

最新版本的UE3引擎已经为DX10做了优化，MSAA已经完全没有问题（《战争机器》PC版在DX10下即可开启抗锯齿），但是之前面世的几个采用UE3的游戏都是基于老版本的UE3开发，所以对MSAA的支持还存在各种问题。

对于目前的几个UE3引擎游戏，它们并未使用延迟渲染技术。

目前使用了延迟渲染技术的游戏有《S.T.A.L.K.E.R.》、《幽灵行动：尖峰战士》系列。

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SpeedTree
SpeedTree是一个专门的植被引擎。

其技术最大的特征就是可以在使用极少多边形的情况下创造出高度逼真的树木和植物，并且可以调整风速效果，使得这些植物随着风的吹动而真实地摇动。

游戏开发者就可以直接在特定地形上生成整个森林，无需将树一棵一棵地设置在相应地点上，大大提高了工作效率。

并且通过SpeedTree的代码优化技术，画面上数量繁多的枝叶不会对画面帧数造成太大影响。

虚幻3引擎整合了SpeedTree技术，虚幻3引擎制作的游戏都可以用SpeedTree技术快速生成大量高品质的植被。

《上古卷轴4》用SpeedTree创造了一个神奇的世界。

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《冲突世界》也使用了SpeedTree技术。

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体积光（Volumetric Light）
先来看下面一个现实世界的光线图，在3D图形中要实现这种效果就是体积光（Volumetric Li ght）。

目前的游戏都是在DX10下才有体积光效果，看来是得益于DX10的渲染架构的改进，使体积光这种高级特效得以更容易地在游戏中实现。

《冲突世界》的招牌DX10效果－体积光
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《孤岛危机》作为DX10的招牌游戏当然少不了体积光效果。

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CryEngine 2演示视频，可以注意到，当主角经过时，枪支会被透射的光线照耀到
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