逼真渲染游戏角色皮肤，马里兰大学、Epic研究员提出了新方法

　　(映维网 2020年05月13日)马里兰大学巴尔的摩分校的研究人员开发出了一种可以渲染重要细节的解决方案：人体皮肤。马里兰大学巴尔的摩分校的计算机科学和电子工程副教授Marc Olano与计算机科学博士Tiantian Xie一起领衔开展了这项研究。他们与Epic Games的研究人员进行了合作，并共同探索了对游戏玩家体验至关重要的见解，包括人物角色真实度和细节的精准把握。

　　游戏开发者正致力于在不造成“恐怖谷效应”的情况下尽可能地创造出逼真的视觉效果。恐怖谷效应是指，当机器人的拟人程度达到一定时，人类对它们的态度反而会变得变负面和反感。过于拟人的角色将给用户带来一种不愉快的感觉，并可能分散用户对游戏的注意力。

　　相关论文：Real-time subsurface scattering with single pass variance-guided adaptive importance sampling

　　在大多数游戏中，人类角色皮肤都渲染成类似塑料对象。这种塑料感的产生是因为动画师没有考虑到次表面散射，亦即光线如何与三维纹理表面相互作用的关键因素。要将皮肤从塑料感提升至真人感，次表面散射是动画师们优先考虑的问题。

　　Olano的方法基于大型游戏公司为创建逼真人体皮肤，并同时能够在游戏界面内快速加载而开展的研究。Olano解释道：“我们的方法增加了一种能力：可以自适应地估计实际需要多少个采样来获得你想要的视觉效果，无需进行大量额外的计算来获得平滑的图像。”

　　所述方法最大限度地减少了创建照片真实感图像所需的计算量。以前的技术要么不够逼真，要么运行速度太慢，并对游戏体验造成负面影响。这种全新的方法是基于离线电影制作渲染的技术而开发。论文的第一作者Tiantian Xie表示：“离线渲染技术不适合实时渲染，因为实时添加技术本身就会产生巨大的开销，但我们的技术消除了这种开销。”

　　Olano和团队开发的算法能够确定因光线梯度变化而需要以不同方式渲染的像素。他们的采样方法利用时间方差来降低每帧变化总量，同时保持对次表面散射的真实描绘。由于每帧所需的变化量较少，这种方法能够在目前的计算能力范围创造一种高效的逼真皮肤渲染方法。

　　Olano团队所使用的算法是建立在众所周知的研究基础之上。这为游戏行业提供了一条充满希望的前进方向，能够支持他们在普通游戏系统的计算能力下追求真实感。开发者们或许很快就可以开始使用这种技术，并在游戏中创造出更多逼真的人物角色。