最终幻想16 shadow part III

FFXVI Shadow Part III

正文

Part III ：Find Lights

此第 3 阶段过滤来自 Tile Group Light Mask Buffer 的光index，对每个 Shadow Tile 进行更准确的每pixels测试。由于之前的结果由多个阴影图块共享，并且 Froxel 测试会产生误报，因此我们在下一步计算阴影之前尽可能多地消除阴影
当每个计算线程处理 1 个pixels时，我们读取场景深度并迭代 Tile Group Light Mask Buffer 条目中的 Tile Group 灯光。shadow tiles考虑当光源在其至少一个pixels的范围内时，该光源是有效的。

在阴影图块中发现的光源近似值的精度误差。此处显示了两个 Froxel，由它们的 Shadow Tile 绑定加上最小和最大像素深度分隔。在Shadow Tile 1中，使用精确测试时，只有灯光A和D才能找到。通过更快的近似值，灯光 B 和 C 也会被错误地检测到（对这个阴影图块的像素没有影响）。Light B，因为它位于 Shadow Tile Froxel 内部。和光 C，因为它在邻居中有效，并且结果在 8x8 Tiles 之间共享。

注：这张图主要说明查找光源时的误差，但我并没理清误差到底如何产生的,原文提到
Few Shadow Tiles contain a high number of lights and allocating the same fixed amount of memory for all to handle the maximum count is wasteful. Instead, a flexible memory approach is used where each Shadow Tile reserves enough memory in a shared buffer to handles their approximated light count.
大意为有一个共享的缓冲区存储所有的光index？加上part2中的算法为^=去除已经查过的光源，所以这里我猜测当光源B是因为在内部（范围大,一次查到了ABD）所以没有除去，而C是因为Froxel比较短里面并没有光源所以^=也没有除去，如果你看到后不对，请在下面评论指出谢谢 :）

这两个为在每个shadowTile中查到的光源信息
左图为Early Light List Buffer 每4byte存储3个index用来压缩（4个2^8次方->3个2^10次方）
右边图为Final Light List Buffer 存储当前tile 的光index与可见

每个阴影图块生成的两种类型的光源列表的条目格式。每个列表的内存由“查找光源近似”阶段使用“图块近似光计数”分配，但存储的实际数量可能会更少，因为输出它们的相位更准确

’Find Lights Accurate’ compute shader pseudo code

ByteAddressBuffer tTileShadowSlotIds
ByteAddressBuffer tTileGroupLightMask ;
RWByteAddressBuffer rw_TileLightListEarly ;
RWByteAddressBuffer rw_TileLightCountEarly ;

// Work Unit outputs 1 Tile (8 x8 pixels ), each thread evaluates 1 pixel
[ numthreads ( SHADOWTILE_SIZE , SHADOWTILE_SIZE , 1) ]
void CS_Phase3_FindLightsAccurate ( uint inThreadIdx : SV_GroupIndex ,
uint2 inTileCoord : SV_GroupID ,
uint2 inPixelCoord : SV_DispatchThreadID )
{
const uint tileIdx = GetTileIndex ( inTileCoord ) ;
const uint shadowSlotID = tTileShadowSlotIds . Load ( tileIdx *4) ;
const float depth = GetDepth ( inPixelCoord ) ;
const float3 worldPos = GetWorldPosFromScreen ( inPixelCoord , depth ) ;
const bool isValidPixel = ! IsFar ( depth ) &&
all( inPixelCoord < cCommon . m_Resolution ) ;
uint lightMaskAdr = GetLightMaskGroupAdress ( tileIdx ) ;
uint lightGrpMask = tTileGroupLightMask . Load ( lightMaskAdr ) ;
uint lightCount = 0; // Number of valid light found in Tile
uint lightIdxPacked = 0; // Pack multiple light indices per uint
// - ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- --- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- --- --- ---
// Process each valid group of 32 lights
while ( lightGrpMask != 0) {
uint lightGrpBit = firstbitlow ( lightGrpMask ) ;
lightMaskAdr = GetLightMaskEntryAdress ( tileIdx , lightGrpBit ) ;
uint lightMask = tTileGroupLightMask . Load ( lightMaskAdr ) ;
lightGrpMask ^= (1 < < firstGroupBit ) ; // Remove processed group
// -- ---- ---- ---- ----- ---- ---- ---- ----- ---- ---- ---- ----- ---- ---- --- ---
// Process each valid light in current group
while ( lightMask != 0) {
uint lightBit = firstbitlow ( lightMask ) ;
uint lightIdx = ( lightGrpBit * 32) + lightBit ;
LightInfo lightInfo = GetLightInfo ( lightIdx ) ;
lightMask ^= 1u << lightBit ; // Remove processed light
// Check if pixel is in range of the light
bool bValidLight = isValidPixel &&
LightPixelTests ( lightInfo , worldPos ) ;
// Add light indice to our list
if( WaveActiveAnyTrue ( bValidLight ) && WaveIsFirstLane () ) {
lightIdxPacked = lightIdxPacked | ( lightIdx << 10*( lightCount %3) ) ;
lightCount ++;
if( ( lightCount % 3) == 0 ) {
uint outputAdr = GetListAddress ( shadowSlotID , lightCount ) ;
rw_TileLightListEarly . Store ( outputAdr , lightIdxPacked ) ;
lightIdxPacked = 0;
}
}
}
}
// - ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- --- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- --- --- ---
// Store Tile ’s Light Count in early Light List
if( WaveIsFirstLane () ) {
rw_TileLightCountEarly . Store ( tileIdx *4 , lightCount ) ;
if (( lightCount % 3) != 0) { // output pending packed indices
uint outputAdr = GetListAddress ( shadowSlotID , lightCount ) ;
rw_TileLightListEarly . Store ( outputAdr , lightIdxPacked ) ;
}
}
}

PDF:http://www.jp.square-enix.com/tech/library/pdf/2023_FFXVIShadowTechPaper.pdf