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一、地形概述
二、地形的几何
1. Heightfield：
Heightfield 渲染细节：
先打网格，然后根据数据进行位移：
2. 开放世界地形的 LOD：
如果采用粗糙的 LOD 对远处的地形进行 “简配” 的话，会出现问题。因为地形是连续的。
所以大世界的地形是需要单独设计：
不需要对玩家所在的地形进行 360° 的 “精加工”，我们要考虑到相机的 Fov，所以只需要对相机锥形外进行网格简化，如上图。为什么上图中随着 Fov 越来越窄时，视线范围反而拉长了呢？是因为随着视角缩小，我们对远方的观察是放大的。
3. 网格密度管理：
网格简化的两个基础原则：
- 网格密度参数，是根据距离相机远近以及 Fov 值进行计算。
- 简化后的网格与原版肯定有误差，那么当简化后的网格合并时，误差不能超过给定的阈值。（这个阈值是在视空间上，也就是保证误差在屏幕上不超过一两个像素）
4. 如何处理网格的密度
三角形的剖分：永远在等腰直角三角形最长的边切一刀，得到两个等腰直角三角形。这个结构是二叉树结构。
T-Junctions：如下图右上角显示的，如果右边切了三角形并且上下位移了之后，就和左边的面片合并不上了。
T-Junctions 解决办法：如果发现邻居面数多，那自己这一边也切一刀，直到两边边数一致。
所以用一个二叉树结构和无数等腰三角形就能搞出来地形。
5. 更好的网格划分以及组织方式
现代引擎更多的采用基于四叉树的地形表达：
切成 512m*512m 大小的格子，这样有个好处是纹理的大小也是 512512_。_512 规格的材质以及上面的建筑树木等等，都组织成很规范的磁盘上的一份数据块。
下图中第四张图能看到，红色的是玩家，然后随着玩家的走动颜色会一直变化，因为会把地块根据玩家距离细分的精度一直在变。
这种网格的划分方法也会遇到上面遇到的问题，那就是不同精度之间如何无缝衔接：
如上图，有个很厉害的解决方案：我们不再切精度低的一面，因为这样会改变几何的拓扑结构。我们会让左边精度更高的点 “吸附” 在右边。
如何吸附：如上图右边，多了的中间点往上移动到顶部重合，这样就得到了一个面积为 0 的三角形，也叫退化三角形。
6. 不规则三角形：
7. Hull Shader & Tessellator & Domain Shader
感觉很吊啊
8. Mesh Shader
现在一个 Mesh Shader 就把上面 7 的活都做了，但需要 DX12 才支持，Win10 才支持 DX12。
9. 实时地形
坦克碾地可以实现，履带往下沉，两边往上挤。或者实现雪地效果，人踩上去有痕迹。
三、地形的材质
1. 材质混合：
材质透明度混合的问题：
解决办法：根据 height 做个权重
2. Texture Array
真实项目中材质有几十上百种材质，这样就需要采用 Texture Array，把所有的纹理都编在一起。然后去拿不同的材质根据权重去混合:
3. 视差贴图：
比法线贴图更好的效果，有点费，但也就是有点点，也不是太费。
4. 地形采样性能耗费：
好几张图混合计算，每张图采样 8 次做 7 次插值。最后把每张图的最终结果根据权重混合。并且多次读不同的图，在内存内跳来跳去也很费：
5. Virtual Texture
解决上图中地形采样性能耗费的巧妙办法就是采用 Virtual Texture：
- 建立虚拟索引纹理，代表整个场景中所有混合地形材质。
- 只加载基于视图相关 LOD 的 Tiles 材质数据。
- 预烘焙混合到 Tiles 中的材质，并将其存储到物理纹理中存储到物理纹理中。
能极大的优化显存大小；直接取烘焙好的 tiles，也能节省消耗；
6. 超大地图的浮点数精度溢出
问题描述：假设一面墙，墙上贴一张画报，画报实际上比墙高 0.1，可以避免它们两个的互相扰动。但是随着相机的远离，在几公里时又会出现互相扰动的现象，这是因为在超远距离上 0.1 的精度不够了。
解决办法：Camera-Relative Rendering （相机相对性的渲染）
四、纸杯道路贴花等
1. 树木：
树木的 LOD：近处是 Mesh，远处是十字之类的面片相插：
2. 道路系统和贴花：
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