5.2 毛发和皮毛渲染
5.2 毛发和皮毛渲染
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023-09-04 09:00 发表于上海
概述
在实时游戏引擎中，毛发和Groom的渲染往往存在很多特殊的困难。本教程将介绍关于使用虚幻引擎中的MRQ来渲染高质量毛发和Groom渲染的一些基本提示和技巧以及问题。
下方链接提供了有关UE中的毛发和Groom主题的一些额外信息：
https://docs.unrealengine.com/5.2/en-US/hair-rendering-and-simulation-in-unreal-engine/
基本设置
阴影
默认情况下，阴影由体素体积投射。此体积的大小与物理资产相关，将随Groom的绑定几何体发生变化。
1) 你可以按如下方式提高分辨率（介于0.1 - 0.05之间的值比较合适，默认为0.3）：
r.HairStrands.Voxelization.Virtual.VoxelWorldSize 0
（此控制台变量也可以添加到MRQ中的控制台变量）
另一种方法：
2) 你也可以切换光源以使用深阴影。（此选项在光源本身上）
注意：UE4中Groom的毛发还会通过反射捕获来接收间接光照，如果你在场景中没有设置反射捕获，毛发可能会更暗一些。
一些推荐的设置
（确保视口设置为“实时”）
要潜在改进毛发的纤细程度，
请增加取样数量：
r.HairStrands.Visibility.MSAA.SamplePerPixel 8
更改光栅化方法（这实际上成本更高，会拖慢系统）：
r.HairStrands.Visibility.PPLL 1
减小光栅比例：
r.HairStrands.RasterizationScale 0.3
对于环境光照，如下更改环境集成：
r.HairStrands.SkyLighting.IntegrationType 1
要使用体素改进阴影和投射精度：
r.HairStrands.Voxelization.Raymarching.SteppingScale 1
其他推荐的设置
MRQ设置
不像稻草的纤细发束的一些额外设置
调试
问题：“毛发看起来太像稻草”
对于实时版本：
r.HairStrands.Visibility.MSAA.SamplePerPixel 8
r.HairStrands.Voxelization.Raymarching.SteppingScale 1.15
对于离线版本（你仍可以在视口在运行该功能，但前两个选项可能调整快慢）：
r.HairStrands.Visibility.PPLL 1
r.HairStrands.SkyLighting.IntegrationType 1
r.HairStrands.Voxelization.Raymarching.SteppingScale 1
r.HairStrands.DeepShadow.SuperSampling 1
在这两种情况下，建议设置以下变量：
r.HairStrands.Voxelization.Virtual.VoxelWorlSize 0.1
r.HairStrands.VelocityRasterizationScale 0.5
对于光照也进行以下操作：
在边沿光源上启用深阴影，因为这有助于减少噪点
更改毛发着色器，以增加一点随机性，打破常规，因为目前它看起来太平坦
更改毛发宽度。为此，打开Groom资产，并转至“发束（Strands）”选项卡。在其中，你可以将发束宽度从0.01增加到0.015/0.02，避免“看起来太透明”
深度问题增加每个像素的取样数： r.HairStrands.Visibility.MSAA.SamplePerPixel 8或切换到PPLL渲染：r.HairStrands.Visibility.PPLL 1（使用此功能会对性能造成很大的影响，但可带来最美观的结果。）
如果这是深度精度问题，你可以尝试增加近Z值，看看是否有帮助。 例如：r.SetNearClipPlane 0.1
你可以设置或调整的其他控制台变量是：
r.HairStrands.DeepShadow.Resolution 2048r.HairStrands.DeepShadow.DepthBiasScale 10r.HairStrands.DeepShadow.InjectVoxelDepth .5
渲染设置案例研究：此简短示例来自真实客户的真实案例研究，毛发中有多余的噪点和阴影变暗。在此例中，不论是否使用TAA，毛发在渲染后都留下了过多的噪点。在调试问题时，我们怀疑多余噪点来自当前的一组控制台变量。尤其是：
将这两个变量降至1以下会造成多余噪点，这通常可由TAA解决。阴影变暗可通过资产或组件上的阴影密度来解决或调整，对其产生影响。还有一个全局变量用于这一用途：r.HairStrands.Voxelization.DensityScale
技巧提示深黑色或纯黑色提示在r.HairStrands.Visibility.PPLL = 1时，减小毛发末端比例参数会造成一些奇怪的瑕疵（基本上末端会变为纯黑色）
更清晰的阴影要实现更清晰的阴影，请在光源上打开“深阴影（Deep Shadows）”
Groom渲染中的瑕疵要帮助解决Groom渲染中的瑕疵，请调整以下值：r.HairStrands.SkyLighting.SampleCount
控制台变量 - 可视化和调试r.HairStrands.StrandsMode（发束的渲染调试模式。0：关闭，1：模拟发束，2：使用彩色模拟发束影响来渲染发束；3：毛发UV，4：毛发根部UV，5：毛发种子，6：尺寸）r.HairStrands.DebugMode将显示大量有用的渲染属性。r.HairStrands.DebugMode 12将聚焦毛发附着物。选取后，你可以选择可视化大量信息：
r.HairStrands.MeshProjection.DebugInUVsSpace,
r.HairStrands.MeshProjection.DebugSkinCache
r.HairStrands.MeshProjection.Render.Rest.Triangles
r.HairStrands.MeshProjection.Render.Rest.Frames
r.HairStrands.MeshProjection.Render.Deformed.Triangles
r.HairStrands.MeshProjection.Render.Deformed.Frames
r.HairStrands.MeshProjection.Sim.Rest.Triangles
r.HairStrands.MeshProjection.Sim.Rest.Frames
r.HairStrands.MeshProjection.Sim.Deformed.Triangles
r.HairStrands.MeshProjection.Sim.Deformed.Frames
如果你想渲染调试信息，这些信息也有很多，可用于模拟调试、显示Groom物理资产图元 + (r.HairStrands.StrandsMode 1 + r.HairStrands.StrandWidth 0.5)
半透明（Translucency）
要确保在半透明对象前面渲染发束，就需要另一个控制台变量设置：
r.HairStrands.ComposeAfterTranslucency
下面是r.HairStrands.ComposeAfter半透明度的后续选项：
0：在半透明对象之前合成毛发。
1：在半透明对象之后，但在单独的半透明对象之前合成毛发。
2：在所有/单独的半透明对象之后合成毛发
3：在半透明对象之后，但在景深之后的半透明渲染之前合成毛发（这允许针对毛发深度进行深度测试）
