DX9压榨专家 半条命2神奇渲染引擎揭

高光环境反射贴图

    前面说过，光照图法线贴图技术只适用于与玩家观察角度无关的漫反射光照。那么，在场景中物体表面的高光又是如何绘制的呢？

    如果按照传统的算法，对物体表面高光和反射的计算是整个光照计算中比较复杂的过程。它需要较多的向量运算和浮点数的乘方运算，而且由于它与玩家的视线方向有关，所以几乎每帧都要更新。

    为了提升效率，Valve的技术人员不使用传统的高光算法，而是使用性能较好的高光环境反射贴图的方法。

    所谓的环境反射贴图，就是把一个物体周围的环境投影到包围在这个物体的一个立方体上。我们可以把这个过程想象成在这个物体的位置上放一个90度视野的照相机，用它向东、南、西、北、天、地六个方向各拍一张照片，糊在一个房间的六个对应内壁上，这样当我们站在房间中间看时，就好像能看见所拍摄到的整个的环境一样。

 图18 环境贴图

    如果我们在这个房间的中间放置一个金属物体，那么它反射墙壁上的照片中的景象，与把它放在真正的景物环境中反射的景象就十分相似了。在计算机中，墙壁上的照片就相当于是环境贴图了。用这些“照片”来代替真正的景物来计算反射效果，会使计算量大大减轻。

    在《半条命2》中整个的工作流程是这样的：Valve的美工们先使用地图编辑器在关卡地图中放置一些“取样点”，实际上就是用来放置摄像机拍摄环境贴图的地方。具体放置的位置一般是在那些有高光和反射效果的物体附近。

 图19 美工在《半条命2》地图编辑器中向一个场景里放置的
环境贴图“取样点”

    然后，地图编辑器自动在场景的这些地方放置“摄像机”并预先“拍摄（渲染）”出环境贴图来。每一个点都有六个方向的贴图。

    在场景中有高光和环境反射效果的物体会根据离自己最近的“取样点”来决定使用哪张环境贴图。如果自动获得的效果不是很理想，美工也可以手动的将某个环境贴图赋给某个物体的某个多边形上。<