今天介绍的是idTech在Siggraph 2016分享的一些渲染相关的技巧，分享人是Tiago Sousa & Jean Geffroy，照例，这里对工作内容做一个总结：
- 因为工期紧张，因此开发的指导原则是KISS，即keep it simple stupid，也就是尽量的简洁
- 由于针对场景做了详细的规划与设计，因此最终版本里只有100个左右的母材质与350个PSO
- 整体帧率目标为60fps，其中GPU部分的耗时给出如下（前向渲染与延迟渲染之间的某种策略）：
- shadow绘制耗时3ms，采用了cache策略
- 不透绘制耗时最多，约6.5ms
- 半透部分耗时1.5ms
- AO、反射、fog、composite等延迟后处理效果总计耗时2ms，这是管线中唯一的延迟部分，这部分的输入数据从forward pass中取，相对于传统的延迟渲染概念，这里的带宽消耗更低
- async post process耗时2.5ms
- Pre-Z耗时0.5ms
- 光照部分采用了clustered rendering来减少不必要的浪费，统一半透跟不透物件的绘制过程，不用单独处理以增加复杂度（流程与shader变体），cluster不仅仅用在了光源上，还用在了其他合适的应用，如reflection probe，贴花等
- 这里对如何判断某个froxel受哪些光源影响的策略做了优化，将屏幕空间的相交判断改成了Plane与AABB的测试，通过SIMD加速提升了计算效率
- 启用了VT，在控制消耗的基础上提升整体的效果，并做了如下的一系列优化策略：
- 对VT Page做了压缩以进一步降低消耗
- 采用了硬件sRGB来优化性能
- 优化了mipmap生成算法以降低高光锯齿问题等
- 优化了贴花的绘制过程，将之放到半透物件的光栅化过程中完成，与光照计算叠加在一起完成，采用的是类似光源光照过程的处理模式，据说可以高效的规避若干trouble case
- 先贴花的贴图混合逻辑，再光源的光照计算逻辑
- 不用单独的pass来渲染贴花，且因为不需要单独绘制贴花，也不用读取深度buffer，因此支持对半透物件叠加贴花效果
- 光照的一些设计：
- indirect diffuse部分，对于静态物体而言，会使用lightmap，动态物体则基于irradiance volume
- indirect specular部分的反射计算来自于三部分：环境光probe、SSR以及高光遮蔽
- 动态光源，只考虑直接光部分，做动态计算+shadow即可
- 寄存器压力会导致性能的显著下降，这里提供了一系列的优化建议
- 通过对特效的细致分析，提出了将特效粒子的分辨率与渲染的分辨率分割开来考虑的思想，并通过cache等策略进一步降低这里的渲染消耗
- 阴影的计算有如下的设计：
- 所有的shadowmap会被汇总到一张Atlas中，方便一次性绘制与取用，减少RT切换，增强合批
- 对满足条件的shadowmap做了cache处理，并会基于距离等各种因素动态调节各个光源应该分配的shadowmap分辨率，以有限的性能保障尽可能高的效果
- 如果cache的贴图没有动态物件叠加，就直接使用；有叠加，就做copy-paste-append处理
- 使用低模的proxy mesh替代高模的普通mesh来降低渲染消耗
- 方向光阴影用了CSM，两级之间的衔接处，通过dither做了平滑
- 基于下采样+高斯模糊的方式得到毛玻璃的mipmap结果，之后按照粗糙度进行取用
- 在渲染性能上，做了较多的debug工具来直观的展示性能压力区域
- shader复杂度（UE具备）
- 场景光源复杂度热力图（比性能热力图更为细分）
- 其他性能优化策略
- 根据GPU的负载，动态调节各个pass的分辨率，从而以尽可能低的成本得到尽可能无损的品质
- 在面片尺寸较大的区域，禁用VS参数缓存的延迟分配
- 谨慎使用Async Compute Shader以减少缓存命中率的破坏
