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Unityシェーダ入門

Unityシェーダ、レンダリング手法の解説

ゲームグラフィクスアルゴリズム資料一覧

(最終更新:2015/09/24 )

ゲームグラフィクスに興味のある人向けに資料を分類して集めました。
新しいの見つけたら増やしたり分類し直したりします。

Physically Based Rendering

物理的な観察に基づいたパラメータを用いたシェーディングモデル、スペキュラ反射
エネルギー保存則に従ったライティング、エリアライト

資料名 リンク 主な手法 実装
Real Shading in Unreal Engine 4 http://blog.selfshadow.com/publications/s2013-shading-course/ PBR全般,エリアライト UnrealEngine4
Moving Frostbite to PBR http://www.frostbite.com/2014/11/moving-frostbite-to-pbr/ PBR全般,エリアライト Frostbite
シリコンスタジオの最新テクノロジーデモ技術解説 http://www.siliconstudio.co.jp/middleware/mizuchi/archives/ PBR全般,TemporalAA MIZUCHI
Moving to the Next Generation - The Rendering Technology of Ryse http://www.crytek.com/cryengine/presentations/moving-to-the-next-generation--the-rendering-technology-of-ryse PBR全般 Ryse: Son of Rome
FINAL FANTASY 零式HDにみる 新しいHDリマスター」講演資料 完全版 http://hexadrive.jp/lab/case/1573/ PBR全般,TemporalAA FINAL FANTASY 零式 HD

Global Illumination

光源から直接照らされる光を直接光、光源以外の表面に一回以上反射した後の光を間接光というが、
グローバルイルミネーション(大域照明)では間接光を取り扱う。
複数回の反射計算を行う必要が有るため負荷が非常に高く、ライトマップなどの事前計算を行うか、リアルタイムの場合大幅な近似が必要となる。
またZバッファの情報を利用したスクリーンスペースの手法も記載する。

資料名 リンク 主な手法 リアルタイム 実装
Multi-Scale Global Illumination in Quantum Break http://advances.realtimerendering.com/s2015/index.html 事前計算ボクセルツリーGI 事前計算+スクリーン Quantum Break
トゥモローチルドレンで採用したVoxel Cone Tracing技術について http://fumufumu.q-games.com/archives/000934.php VoxelConeTracing リアルタイム トゥモローチルドレン
Light Propagation Volumes in CryEngine 3 http://www.crytek.com/download/Light_Propagation_Volumes.pdf LPV リアルタイム CryEngine3
Cascaded Light Propagation Volumes for Real Time Indirect Illumination http://www.crytek.com/cryengine/cryengine3/presentations/cascaded-light-propagation-volumes-for-real-time-indirect-illumination LPV リアルタイム CryEngine3
Image-Space Horizon-Based Ambient Occlusion http://www.nvidia.com/object/siggraph-2008-HBAO.html HBAO スクリーン -
Line-Sweep Ambient Obscurance http://wili.cc/research/lsao/ LSAO スクリーン -

Specular Reflection

拡散反射(DiffuseReflection)とは異なり、鏡面反射(SpecularReflection)は視線方向(見る角度)に大きく依存し、
ライトマップに事前ベイクしておくことが出来ない。そのため別の手法が必要となる。

資料名 リンク 主な手法 リアルタイム 実装
Image-based Lighting approaches and parallax-corrected cubemap https://seblagarde.wordpress.com/2012/09/29/image-based-lighting-approaches-and-parallax-corrected-cubemap/ Parallax Corrected Cubemap 事前計算 -
Parallax-Corrected Cubemap https://sites.google.com/site/monshonosuana/directxno-hanashi-1/directx-141 Parallax Corrected Cubemap 事前計算 -
Screen Space Ray Tracing http://casual-effects.blogspot.jp/2014/08/screen-space-ray-tracing.html SSR スクリーン -

Anti Aliasing

高周波領域(ポリゴンの境界、カットアウト表現)におけるサンプリング数の不足を補い、エイリアス(ジャギーやフリッカー)を低減させる。

資料名 リンク 主な手法 実装
High Quality Temporal Supersampling https://www.unrealengine.com/ja/resources TemporalAA UnrealEngine4
SMAA: Enhanced Subpixel Morphological Antialiasing http://www.iryoku.com/smaa/ AA CryENGINE

Post Process

ライティング後の後処理

資料名 リンク 主な手法 実装
Next Generation Post Processing in Call of Duty: Advanced Warfare http://www.iryoku.com/next-generation-post-processing-in-call-of-duty-advanced-warfare ポストプロセス全般、モーションブラー、被写界深度、ブルーム Call of Duty : Advanced Warfare
A Fast and Stable Feature-Aware Motion Blur Filter http://graphics.cs.williams.edu/papers/MotionBlur13/ MotionBlur -
魅力ある絵作りのために知っておきたい色光学豆知識,実践!シネマティックレンズエフェクト http://www.siliconstudio.co.jp/rd/presentations/ 基礎知識、被写界深度 -

Volume Rendering

気体のレンダリング

資料名 リンク 主な手法 実装
Towards Unified and Physically-Based Volumetric Lighting in Frostbite http://advances.realtimerendering.com/s2015/index.html ボリュームレンダリング Frostbite

Sky

空とか雲とか

資料名 リンク 主な手法 実装
The Real-time Volumetric Cloudscapes of Horizon: Zero Dawn http://advances.realtimerendering.com/s2015/index.html 雲生成、雲レンダリング Horizon:Zero Dawn
Precomputed Atmospheric Scattering http://evasion.inrialpes.fr/~Eric.Bruneton/ 大気散乱 -

Spherical Harmonics

球面調和関数は、いくつかの係数だけで球体上の値(輝度など)の分布を表現できる関数。
Cubemapの代わりとして、ライティング情報の圧縮などに用いられる。

資料名 リンク 主な手法 実装
Spherical Harmonics for Lighting http://www.geomerics.com/wp-content/uploads/2015/08/Simplifying-Spherical-Harmonics-for-Lighting.pdf SH -