DX10特效全开《Crysis》技术详解

即时环境贴图（Real-Time Ambient Maps）

一直以来，实时绘图在处理光源时，在意的只有直接光源（Direct Light），对于间接光源（In-direct Light），由于运算量太大，且人眼对于非直接光源的辨识度没有那么高，所以通常进行简化，例如给予整体环境同样的背景亮度值，或是利用事先产生的光贴图（Light Map）来制造出明暗的假象。Light Map有个缺点就是必须事先产生，不适合用在光源会实时改变的状况，也因此《Doom 3》（2004）舍弃了Light Map的作法，仅利用Stencil Shadow + Normal Mapping来产生画面的明暗效果，虽然所有的光影都是动态产生，但是这种作法也有缺点，就是同时间的光源数受到效能限制，且当光源没有照射到的地方，呈现出的就是一片黑。

为了解决这个问题，各大厂选择不同的作法，例如Valve提出“Radiosity Normal Mapping”这样的技术，将环境光源值依据三个基准向量各自储存至独立的Light Map，最后透过Normal Mapping还原，理论上可以处理任意数目的光源，达到环境光源的目的。而《Crysis》采用的作法则是事先计算每个图素（texel）被环境遮蔽的程度（每个点可以被“天空”看到的程度），存到环境贴图（Ambient Map）中，然后在实际绘制时则依据多边形的法向量、光源的颜色与和多边形的相对位置、以及图素的遮蔽值来还原出环境光源值，Crytek将这个做法称为实时环境贴图（Real-Time Ambient Maps），其实指的就是Ambient Occlusion（环境遮蔽）这个技术，可以看成是全局照明（Global Illumination）的一种简化作法。

《Doom3》的阴影全黑

《Crysis》的环境贴图效果

光源即时改变效果（注意左边实物在失去光源后已然可见）