Volumetric Light Scattering に再挑戦していた

数年前に公開したブロック地形動画では Volumetric Light Scattering (God Ray、Crepuscular Ray) を実装していましたが、当時はまだ理解できていなかった部分があったため、再実装していました。あれから新たについた知識を元に実装すれば、また新たな側面が見えてくるであろうと考えて。

Volumetric Light Scattering については以下に説明があります。

NVIDIA GPU Gems 3 - Chapter 13. Volumetric Light Scattering as a Post-Process
http://http.developer.nvidia.com/GPUGems3/gpugems3_ch13.html

Volumetric Light Scattering は日本語で何と言うのでしょうか。端的には光芒だとは思いますが。Scatter は散乱なのでしょうか。特に、Volumetric の適切な訳がいつも分かりません。

今回の実装では、ライト閉塞マップを作成し、ライト閉塞マップに対して Volumetric Light Scattering シェーダを適用してライト散乱マップを作成し、ライト散乱マップと通常シーンを加算混合するという手順でシーンを生成しています。

Volumetric Light Scattering 効果なし

Volumetric Light Scattering 効果あり

スカイ スフィアを描画し (方向性光源の方向が示す箇所に太陽をシェーダで描画)、後は立方体を適用に並べています。ライト閉塞マップやライト散乱マップを黒色をベースに生成していますが、これは最後に通常シーンと加算混合するためです。

シーンの選択に問題がある気はしますが、一応、実装は上手くいったようであると感じています。

今回は、SharpDX での自作フレームワーク上で実装しているので、ソースは公開しません。と言っても、GitHub 上でリポジトリが公開状態ではありますが (Libra リポジトリに含まれています)。自作フレームワーク上の実装では SharpDX としてのサンプルにもならないですし、XNA へまた移植するのも疲れるしなぁと。

XNA 上でのサンプルとしては、下記サイトが良いと思います (ソースコードも公開されています)。

XNA-UK: Randomchaos Archivs - 2D Crepuscular (God) Rays
http://xnauk-randomchaosblogarchive.blogspot.co.uk/2012/10/2d-crepuscular-god-rays.html

上記サイトでは 2D アプリケーションとして実装していますが、Volumetric Light Scattering シェーダはテクスチャに対して適用するので、3D でも同じ事です。

他には、ライト閉塞マップに対して Radial Blur を適用してライト放射マップとし、シーンへ混合する方法もあるようです。そもそも、Volumetric Light Scattering シェーダは、ライト関連の調整を行いやすいように Radial Blur を変更した物と見做すこともできるかもしれません。