地平線：黎明時分中的雲渲染技術
最簡單的辦法是採用raymarching，噪聲可以簡單的採用fbm，但是程式感嚴重
兩種噪聲疊加，Perlin-Worley noise，連續感減弱不少
一張基礎的3d紋理，控制大體形狀，一個通道存Perlin - Worley noise，其他三個存不同頻率的Worley noise
一張細節3d紋理，不同頻率的Worley noise
一張2d紋理，curl noise，一般用於流體模擬，可以對雲進行distort，增加湍流感
在高度上使用紋理控制密度，可以表現層雲，積雲，積雨雲
此外，在高度上整體設定一個0-1的漸變，因為低空沒雲
在雲的邊界處減去第二個3d紋理，能夠得到侵蝕效果
小貼士，如果你把基礎雲層的Worley noise倒置，會得到一些不錯的形狀。
使用2d紋理去distort第二個3d紋理，可以模擬大氣湍流造成的旋渦扭曲
用一張圖去整體上控制雲層，能夠模擬不同天氣下的表現，r通道表示密度，g通道表示降雨量，b為雲形。天氣系統通過在遊戲過程中進行的模擬來調節這些通道。積雨雲直接在頭頂（白色），遠處是規則的積雲。我們可以讓藝術家去控制這些模擬。
預設天氣是積雲和層雲的組合。大部分是層雲。
降水量達到0.7將會產生積雲。
使用天氣系統來確保地平線上的雲層總是有趣的，並在山上分開。
從15000米的距離開始…在玩家周圍35000米半徑範圍內繪製雲景
渲染採用Beer’s law
前向散射機率更大，使用henyey greenstein function來矯正
此外，雲層厚的地方in-scattered light更多，導致邊緣會暗一些
加入powder函式，兩個公式疊加去模擬這個效果
注意這個效果和方向光方向及視角方向有關
在有雨的地方增加光吸收率，來使其變暗
最終公式
地球是圓的，所以遠處地平線會和雲接在一起
1500米到4000米之間是體積雲
海拔4000米以上是alto和捲雲。上層雲不是很厚，可以通過動畫紋理模擬
由於存在基礎噪聲和細節噪聲，只有在基礎噪聲返回非0時才需要檢測細節噪聲
為了不"錯過"，切換到高細節樣本之前要向後退一步
當到達alpha為1時，也就是到最高點了，停止Raymarching
如果連續返回非0，切換到基礎噪聲，直到再次返回0
取樣點數量和視角相關
注意密度會隨高度衰減，也就是上面提到的0-1漸變
但是這樣還不夠
在朝向光的圓錐上取樣6個點模擬陰影，最後一點距離要遠一點
為了提高取樣的效能，當alpha達到0.3時，切換到簡單版本的著色器版本進行取樣。這使著色器速度提高了2倍
6點取樣在低空的貢獻大於比爾定律，而隨著高度上升，又會回到標準的體渲染方式
最後一步，取樣最高層的二維紋理
以上是高空雲層的幾種形態
現實中，不同頻率的光線在雲中混合，會產生非常美麗的色彩效果。所以我們要根據以下模型為雲上色：
- 環境光貢獻隨高度增加而增加
- 直接照明將以陽光顏色為主
- 大氣散射會隨高度增加去替代雲層顏色
優化：每幀渲染1/4
前一幀要reproject，如果是邊緣，無法reproject，則從一個低解析度buffer上取樣
在half res下渲染，最後upscal
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作者：風和雨林
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