什麼是deferred material shading？是否會在未來流行開來？

1樓：Mr Digger

又一次，把問題複雜化了。延遲渲染在當時要解決的主要問題是光源太多。

傳統的前向渲染，是這樣的

foreach Mesh:

foreach Light:

Render Mesh

延遲渲染是這樣的

foreach Mesh:

Render Geometries to GBufferforeach Light:

Render Light using GBuffer大約的，時間複雜度從O(MxN)減少到O(M)+O(N)

2樓：大薩比

這個技術的出現主要是由於新一代圖形API(DirectX12,Vulkan)為了減少CPU端overhead提供的新功能bindless texture，能夠從shader中幾乎無限制的取樣各種紋理(比如把大量貼圖指標存到乙個陣列裡傳給shader)。

目前主流的deferred rendering都是把光照階段所必要的資訊都儲存在g-buffer中，albedo，normal，roughness之類。有了bindless texture之後寫入g-buffer中的只需要uv和id就夠了。光照階段只需通過id檢索到所需紋理就足夠。

有點如下：

1.免去了以前每次draw都要繫結貼圖的cpu消耗。

2.保證了純粹的1個畫素點只取樣一次的極限deferred shading

3.對於次表面材質可以輕鬆取樣

4.與GPU剔除和drawindirect同時使用幾乎可以Zero Driver Overhead。

5.AA的時候可以直接從id判斷三角形邊緣(無論MSAA還是PostAA都有用)

實際上在這個技術發布之前就有人嘗試過，比如AC大革命裡用mega texture代替bindless texture實現了同樣的效果。

但同樣也會有各種問題在其中。這裡列舉兩個：

1.多材質如何做deferred shading？總不能每個畫素做動態分支，乙個乙個判斷吧。

有人提出了做tile把畫素區塊合併，然後一次性dispatch，效能會高很多。至於vgpr，sgpr，lds佔用率之類需要通盤考慮，偏向一邊都會影響效能。

2.結果SSAO，SSR之類的post effect還是需要用到normal，roughness之類的g-bufffer資訊。應用上還是需要權衡利弊。

3樓：Steven Liu

初衷是進一步地做到「不浪費 GPU 時間給不被渲染的畫素」。

從 FORWARD SHADING 走到 DEFERRED SHADING，保證了只在螢幕上出現的畫素中計算 SHADING。隨著材質 SHADING 計算越來越複雜，DEFERRED SHADING 帶來的增益也是越來越大。（*）

從 DEFERRED SHADING 走到 DEFERRED MATERIAL SHADING，保證了只在螢幕上出現的畫素中取樣材質，並計算 SHADING。

基本思路是在 GBUFFER 中不再取樣材質，而是僅儲存很少的畫素資訊（比如畫素所用材質 ID 和用於後面 SHADING PASS 中手動差分頂點資訊的 barycentric UV）。然後在 SHADING PASS 中將材質取樣和SHADING一步完成。

隨著場景物件越來越多，材質所用貼圖越來越大，這種方式帶來的增益也是越來越多。

你引用的文章中利用了 AMD GCN 上的乙個 HACK，可以將 barycentric UV 計算出來。

（*）：當然 FORWARD SHADING 可以通過 DEPTH PREPASS 來保證被遮擋的畫素被提前剔除，同樣保證不浪費 GPU 時間給這些被遮擋的畫素。但是如果所有的 SHADING 都放 FORWARD SHADING 的話，PS 就會遇到 VGPR 效率問題。