Komponente der Himmelsatmosphäre

Die Sky Atmosphere-Komponente in Unreal Engine ist eine physikalisch basierte Himmels- und Atmosphären-Rendering-Technik. Es ist flexibel genug, um eine erdähnliche Atmosphäre mit Tageszeiten mit Sonnenauf- und -untergang oder außerirdische Atmosphären exotischer Natur zu schaffen. Es bietet auch eine Luftperspektive, mit der Sie Übergänge vom Boden zum Himmel zum Weltraum mit der richtigen Planetenkrümmung simulieren können.

Die Himmelsatmosphäre gibt eine Annäherung an die Lichtstreuung durch die beteiligten Medien einer planetaren Atmosphäre und verleiht Outdoor-Levels ein realistischeres oder exotischeres Aussehen, indem sie Folgendes enthält:

• Sie können zwei atmosphärische Richtungslichter haben, die eine Sonnenscheibendarstellung in der Atmosphäre mit einer Himmelsfarbe erhalten, die von den Eigenschaften des Sonnenlichts und der Atmosphäre abhängt.
• Eine Himmelsfarbe, die je nach Höhe der Sonne variiert, oder anders ausgedrückt, wie nahe der Vektor des dominanten Richtungslichts der Parallelität zum Boden kommt.
• Kontrolle über Streuungs- und Fuzzy-Einstellungen, was eine vollständige Kontrolle Ihrer atmosphärischen Dichte ermöglicht. Luftperspektive, die die Krümmung der Welt beim Übergang von Boden- zu Himmels- und Weltraumansichten simuliert.

Aktivieren der Sky Atmosphere-Komponente

Aktivieren Sie die Sky Atmosphere-Komponente, indem Sie diesen Schritten im Bereich Actors platzieren im Level-Editor folgen:

1. Platzieren Sie eine Sky Atmosphere-Komponente in der Szene.

   

2. Platzieren Sie ein Richtungslicht in der Szene.

   
3. Aktivieren Sie im Bedienfeld Details die Option Atmosphäre Sonnenlicht.
   1. Wenn Sie mehrere Richtungslichter verwenden, stellen Sie den Atmosphere Sun Light Index für jedes ein; zum Beispiel 0 für die Sonne und 1 für den Mond.

4. Platzieren Sie ein Himmelslicht in der Szene, um die Himmelsatmosphäre einzufangen, und lassen Sie es zur Szenenbeleuchtung beitragen.

   

Einstellen atmosphärischer Richtungslichter

Wenn Sie Atmosphären-Sonnenlicht auf Ihren Richtungslicht(ern) aktiviert und den Atmosphären-Sonnenlicht-Index für jedes festgelegt haben, können Sie die Position jedes Lichts mithilfe der folgenden Tastenkombinationen schnell anpassen:

• Strg nach rechts + L bei Mausbewegung passt das Richtungslicht auf Index 0 gesetzt. Typischerweise wäre dies die Sonne.
• Strg nach rechts + L + Umschalt bei Mausbewegung passt das Richtungslicht auf Index 1. Typischerweise wäre dies der Mond.

Das Bewegen dieser Lichtquellen wirkt sich auf die Atmosphäre aus, basierend auf den Eigenschaften, die in der Sky Atmosphere-Komponente für jedes Richtungslicht festgelegt wurden.

Himmelsatmosphärenmodell

Die Simulation des Himmels und der Atmosphäre erfordert mehrere Eigenschaften, die das Erscheinungsbild einer realen Atmosphäre nachahmen. Diese Eigenschaften können verwendet werden, um das Aussehen des Himmels und der Atmosphäre zu definieren, indem Licht in geeigneter und genauer Weise gestreut wird. Standardmäßig repräsentiert die Komponente Sky Atmosphere die Erde.

Bei einem erdähnlichen Planeten besteht die Atmosphäre aus mehreren Gasschichten. Sie selbst bestehen aus Partikeln und Molekülen, die ihre eigene Form, Größe und Dichte haben. Wenn Photonen (oder Lichtenergie) in die Atmosphäre eintreten und dort mit den Teilchen und Molekülen kollidieren, werden sie entweder gestreut (reflektiert) oder absorbiert (siehe unten).

(1) Einfallendes Licht von der Sonne; (2) Partikel in der Atmosphäre; (3) Umgeleitete Lichtenergie.

Das System Sky Atmosphere simuliert Absorption mit Mie-Streuung und Rayleigh-Streuung. Diese Streueffekte ermöglichen es dem Himmel, die Farben während der Tageszeitübergänge angemessen zu ändern, indem simuliert wird, wie das einfallende Licht mit Partikeln und Molekülen in der Atmosphäre interagiert.

Bei Verwendung der Sky Atmosphere-Komponente ändert sich die Himmelsfarbe je nach Tageszeitsimulation.

Rayleigh-Streuung

Die Wechselwirkung von Licht mit kleineren Partikeln (z. B. Luftmolekülen) führt zu Rayleigh-Streuung. Diese Art der Streuung ist stark abhängig von der Lichtwellenlänge. Zum Beispiel streut Blau am Himmel der Erde mehr als andere Farben und verleiht dem Himmel tagsüber seine blaue Farbe. Bei Sonnenuntergang erscheint es jedoch rot, weil Lichtstrahlen in der Atmosphäre weiter reisen müssen. Nach langen Entfernungen wird alles blaue Licht vor anderen Farben gestreut, was zu farbenfrohen Sonnenuntergängen voller gelber, oranger und roter Farben führt.

(1) Lichteinfall; (2) kleine Partikel in der Atmosphäre; (3) Rayleigh-Streulichtenergie.

Wenn in einer erdähnlichen Atmosphäre Sonnenlicht mit kleinen Partikeln (1) in der Atmosphäre (2) interagiert, tritt Rayleigh-Streuung in der gesamten Atmosphäre auf. Die obere Atmosphäre ist weniger dicht als die untere Atmosphäre nahe der Erdoberfläche (3).

Das Erhöhen oder Verringern der Partikeldichte in der Atmosphäre führt dazu, dass Licht mehr oder weniger gestreut wird.

1. Verringerte Streuung bewirkt, dass Licht weniger durch die Atmosphäre gestreut wird. Dies ist 10x weniger dicht als die Erdatmosphäre.
2. Dies ist repräsentativ für eine erdähnliche atmosphärische Dichte.
3. Erhöhte Streuung ermöglicht eine stärkere Streuung des Lichts durch die Atmosphäre. Diese ist 10x dichter als die Erdatmosphäre.

Mie-Streuung

Die Wechselwirkung von Licht mit größeren Partikeln – wie Staub, Pollen oder Luftverschmutzung – die in der Atmosphäre schweben, führt zu Mie-Streuung. Diese Partikel werden als Aerosole bezeichnet und können natürlich oder durch menschliche Aktivitäten verursacht werden. Einfallendes Licht, das der Mie-Streuungstheorie folgt, absorbiert normalerweise Licht, wodurch die Klarheit des Himmels verschwommen erscheint, weil Licht verdeckt wird. Licht wird normalerweise auch stärker nach vorne gestreut, was zu hellen Lichthöfen um die Lichtquelle herum führt, beispielsweise um die Sonnenscheibe am Himmel.

(1) Lichteinfall; (2) große Partikel in der Atmosphäre; (3) Mie-gestreute Lichtenergie.

Das Erhöhen oder Verringern der Aerosoldichte führt zu mehr oder weniger Klarheit am Himmel und trägt dazu bei, wie verschwommen er aussieht.

1. Die verringerte Partikeldichte lässt den Himmel klarer erscheinen. Es hat weniger Dunst und Licht wird weniger gerichtet gestreut.
2. Standard-Mie-Streuungsskala.
3. Erhöhte Partikeldichte bewirkt, dass der Himmel verdeckt wird. Es bewirkt auch, dass der Himmel verschwommen erscheint mit der starken Vorwärtsstreuung um die Richtung des einfallenden Lichts.

Meine Phase

Die Mie-Phase steuert, wie gleichmäßig Licht gestreut wird, wenn es mit größeren Aerosolpartikeln in der Atmosphäre interagiert. Bei der Mie-Streuung wird das Licht normalerweise weiter nach vorne gestreut, was zu hellen Lichthöfen um die Lichtquelle herum führt, beispielsweise um die Sonnenscheibe am Himmel.

(1) Einfallendes Licht; (2) größere Partikel in der Atmosphäre; (3) Stärkere Mie-gestreute Lichtenergie.

Verwenden Sie die Eigenschaft Mie-Anisotropie, um zu steuern, wie gleichmäßig die Mie-Streuung in der Atmosphäre erfolgt.

1. Die Verringerung der Mie-Anisotropie streut das Licht gleichmäßiger über die Atmosphäre. Dieses Beispiel verwendet einen Wert von 0.
2. Die Standardeinstellungen ahmen eine erdähnliche Atmosphäre nach. Dieses Beispiel verwendet einen Wert von 0,8.
3. Die Erhöhung der Mie-Anisotropie streut das Licht gerichteter, wodurch es sich um die Lichtquelle enger zusammenzieht. Dieses Beispiel verwendet einen Wert von 0,9.

Atmosphärische Absorption

Die Menge und die absorbierten Farben werden mithilfe der Farbauswahleigenschaften Absorptionsskala und Absorption gesteuert. Die folgenden Beispiele zeigen das Entfernen einer einzelnen RGB-Farbe durch die erhöhte Absorptionsskala.

1. Keine atmosphärische Absorption.
2. Standard-Erdozon-Absorptionsskala.
3. Erhöhte Ozonabsorptionsskala.

Die Menge und die absorbierten Farben werden mithilfe der Farbauswahleigenschaften Absorptionsskala und Absorption gesteuert. Die folgenden Beispiele zeigen die Entfernung einer einzelnen RGB-Farbe durch eine Atmosphäre mit erhöhter Absorption.

Die Absorption einiger Farben ist zu verschiedenen Tageszeiten aufgrund der Art und Weise, wie Licht durch die Atmosphäre gestreut wird, möglicherweise nicht so deutlich.

Höhenverteilung

Mit der Sky Atmosphere-Komponente können Sie die Atmosphäre nicht nur aus der Bodenperspektive, sondern auch aus der Luft und aus dem Weltraum steuern. Dies bedeutet, dass Sie die Krümmung Ihrer Welt effektiv definieren können, sodass sich der Übergang vom Boden zum Himmel zum Weltraum wie eine reale Atmosphäre anfühlt und aussieht.

Verwenden Sie die folgenden Eigenschaften, um diese Verwendung zu erreichen:

• Bodenradius, um die Größe des Planeten zu definieren.

• Atmosphärenhöhe, um die Höhe der Atmosphäre zu definieren, über der wir die Auswertung von Lichtwechselwirkungen mit der Atmosphäre beenden.

• Exponentielle Rayleigh-Verteilung zum Definieren der Höhe (in Kilometern), bei der der Rayleigh-Streueffekt aufgrund der verringerten Dichte auf 40 % reduziert wird.

• Exponentielle Mie-Verteilung zur Definition der Höhe (in Kilometern), bei der der Mie-Streuungseffekt aufgrund der verringerten Dichte auf 40 % reduziert wird.

1. Die Höhe der Rayleigh-Atmosphäre beträgt 0,8 Kilometer.
2. Standardmäßige Rayleigh-Atmosphärenhöhe von 8 Kilometern.
3. Die Höhe der Rayleigh-Atmosphäre beträgt 80 Kilometer.

Künstlerische Leitung

Darüber hinaus unterstützt die Sky Atmosphere-Komponente die künstlerische Kontrolle bei der Gestaltung des Looks Ihres Projekts.

Maßstab der Luftperspektive

Die Eigenschaft Abstandsskalierung der Perspektivansicht aus der Luft skaliert die Entfernungen von der Ansicht zu Oberflächen, damit sie dicker erscheinen, wenn sie aus einem ausreichend hohen Abstand über der Bodenoberfläche betrachtet werden.

1. Für diese Szene wurden einige atmosphärische Eigenschaften eingerichtet.
2. Dieselbe Szene mit der Entfernungsskala der Luftperspektive wurde leicht erhöht.
3. Dieselbe Szene mit der Entfernungsskala der Luftperspektive verdoppelt.

Exponentieller Höhennebel

Die Mie-Streuung ist eine Komponente der Atmosphäre und selbst eine Höhennebelsimulation, was bedeutet, dass Sie sie bereits verwenden können, um Höhennebel in Ihrer Szene zu erzeugen, ohne die Komponente „Exponentieller Höhennebel" zu verwenden (siehe unten).

Höhennebel, der aus der Sky Atmosphere-Komponente ohne Exponential Height Fog-Komponente erzeugt wird.

Sollte Ihr Projekt Exponential Height Fog erfordern, kann es in den Projekteinstellungen unter der Kategorie Rendering aktiviert werden, indem Sie Support Sky Atmosphere Affecting Height Fog einstellen. Der Beitrag von Höhennebel ist additiv; Es wendet Sky Atmosphere Height Fog auf die vorhandenen gefälschten Farben an, die von der Exponential Height Fog-Komponente bereitgestellt werden. Damit die Komponente „Himmelsatmosphäre" den exponentiellen Höhennebel beeinflusst und beeinflusst, müssen Sie „Fog Inscattering Color" und „Directional Inscattering Color" mithilfe der entsprechenden Farbwähler auf „Schwarz" setzen.

Mit diesen Sets können Sie die Einstellung Höhennebelbeitrag der Himmelsatmosphäre in der Kategorie Art Direction verwenden, um künstlerische Kontrolle darüber anzuwenden, wie viel Licht, das durch die Atmosphäre kommt, den Höhennebel beeinflusst. Unten sehen Sie ein Beispiel für die Anpassung des Höhennebelbeitrags.

1. Standard-Höhennebelbeitrag von der Sky Atmosphere-Komponente.
2. Nebelanteil halber Höhe (0,5) von der Sky Atmosphere-Komponente.
3. Nebelbeitrag mit doppelter Höhe (2.0) von der Sky Atmosphere-Komponente.

Sky-Rendering-Optionen

Die Himmels- und Luftperspektive wird mithilfe von Ray Marching auf dem Bildschirm gerendert. Dies für jedes Pixel zu tun, kann jedoch teuer sein, insbesondere wenn der heutige Standard in Richtung 4K- oder 8K-Auflösung drängt. Deshalb wird der Himmel in wenigen Lookup-Tables (LUTs) bei niedriger Auflösung ausgewertet. Diese LUTs sind:

Standardmäßig werden alle diese LUTs ausgewertet, aber anhand der folgenden Beispiele können Sie die Anforderungen für Ihre eigenen Projekte ermitteln.

Mit vielen dieser Einstellungen können Sie die Leistung und visuelle Qualität der LUT für Ihr Projekt steuern. Weitere Details dazu finden Sie auf der Seite Eigenschaften der Himmelsatmosphäre.

Rendern des Himmels mit einem Skydome-Mesh

Bei einigen Projekten möchten Sie das Skydome-Netz auf der ganzen Welt positionieren, damit Künstler steuern können, wie der Himmel aus Wolken, Sternen, Sonne und anderen Himmelskörpern zusammengesetzt wird.

Um ein Skydome-Mesh für die Arbeit mit der Sky Atmosphere-Komponente einzurichten, müssen Sie Folgendes in seinem Material festlegen:

• Mischmodus: Undurchsichtig
• Schattierungsmodell: Unbeleuchtet

Das Himmel-Material wird während des Basisdurchgangs als letztes undurchsichtiges Netz gerendert, was bedeutet, dass keine Luftperspektive darauf angewendet wird, um einen doppelten Beitrag zu vermeiden. Höhennebel und volumetrischer Nebel werden jedoch weiterhin angewendet, falls verwendet.

In diesem Material haben Sie die Freiheit, den Himmel, die Sonnenscheibe, die Wolken und die Luftperspektive zu komponieren. Außerdem müssen Sie die Beleuchtung der Wolken und anderer Elemente am Himmel berechnen. Um dies in Ihren Materialien zu erreichen, können mehrere Materialausdrücke verwendet werden. Sie finden sie, indem Sie im Material-Editor nach dem Begriff „SkyAtmosphere" suchen.

Kundenspezifisches Himmelsmaterial

Wenn Sie Ihr eigenes Himmel-Material erstellen, das benutzerdefinierte Wolken, Planeten, Sonne oder andere Objekte enthält, sollten Sie das Flag Ist Himmel in den erweiterten Eigenschaften von Material aktivieren. Beachten Sie jedoch, dass der Beitrag aus der Luftperspektive (atmosphärischer Nebel) der Sky Atmosphere-Komponente deaktiviert wird, aber Höhen- und volumetrischer Nebel von der Komponente Exponential Height Fog auf die Szene angewendet werden.

Weitere Informationen zu diesen Materialausdrücken finden Sie auf der Seite Eigenschaften der Himmelsatmosphäre.

Die Form des Skydome-Netzes ist wichtig, wenn einige dieser Ausdrücke verwendet werden, da sie die Auswertung dieser Werte steuern. Wenn Sie beispielsweise die Funktionen zur Bewertung der Beleuchtung von Wolken verwenden, können Sie davon ausgehen, dass die Skydome-Pixelweltposition die Wolkenweltposition in der Atmosphäre darstellt.

Tageszeit-Beispielebene

Eine funktionierende Beispiel-Vorlagenkarte, die ein Skydome-Mesh mit einem Material unter Verwendung der Sky Atmosphere Material Expressions demonstriert, ist in Unreal Engine verfügbar.

Dieses Level befindet sich im Engine-Content-Ordner unter „Engine/Content/Maps/Templates", oder Sie können das Hauptmenü verwenden, um ein neues Level zu erstellen und das TimeOfDay_Default-Level auszuwählen.

Planetare Atmosphären vom Weltraum aus betrachtet

Das Sky Atmosphere-System kann nicht nur schöne Atmosphären von der Oberfläche eines Planeten erzeugen, sondern auch eine vom Weltraum aus betrachtete Planetenatmosphäre erzeugen. Ohne spezielle Einrichtung können Sie sich sogar nahtlos von der Planetenoberfläche durch die Atmosphäre in den Weltraum bewegen.

Dieses Video verwendet Assets und Materialien, die nicht Teil des Sky Atsmosphere-Systems sind, wie z. B. das Sternenfeld und Meshes, die die Planetenoberfläche darstellen.

Die folgenden Eigenschaften sind nützlich, wenn Sie einen Planeten einrichten, der aus dem Weltraum (oder auch nur aus sehr großer Höhe) betrachtet werden soll:

• Bodenradius definiert die Größe Ihres Planeten (gemessen in Kilometern). Höhe der Atmosphäre definiert die Höhe der Atmosphäre über der Erdoberfläche (gemessen in Kilometern).
• Exponentielle Rayleigh-Verteilung definiert die Höhe, bei der der Rayleigh-Effekt auf 40 % reduziert wird.

Unten sind einige Beispiele, die verschiedene Planetenatmosphären mit Variationen dieser drei Eigenschaften demonstrieren:

Klicken Sie auf die Bilder für volle Größe.

Die Atmosphäre bewegen

Die Sky Atmosphere-Komponente ist innerhalb von Level mithilfe des wählbaren Transformationsmodus frei beweglich. Wählen Sie aus den folgenden Optionen:

• Planetenoberkante an absoluter Weltposition platziert die Oberkante der Atmosphäre an den Weltursprungskoordinaten (0,0,0) in der Szene. Die Himmelsatmosphäre ist nicht verschiebbar, wenn diese Option ausgewählt ist.
• Planet Top at Component Transform platziert das oberste Bodenniveau der Atmosphäre relativ zum Transformationsursprung der Komponente. Das Verschieben der Transformation der Sky Atmosphere-Komponente oder einer Komponente, der sie untergeordnet ist, verschiebt die Atmosphäre innerhalb des Levels.
• Planet Center at Component Transform platziert die Atmosphäre zentriert auf den Transformationsursprung der Komponente. Das Verschieben der Transformation der Sky Atmosphere-Komponente oder einer Komponente, der sie untergeordnet ist, verschiebt die Atmosphäre innerhalb des Levels.

Die Sky Atmosphere-Komponente kann Objekten in der Szene, wie z. B. einem Planeten-Netz, übergeordnet werden.

Durchlässigkeit der Atmosphäre

Die Lichtdurchlässigkeit durch die Atmosphäre ist für bodennahe Ansichten optimiert; Für die Spitze des Planeten wird eine einzelne Durchlässigkeit bewertet, aber für eine Planetenansicht sollte die Durchlässigkeit pro Pixel bewertet werden, damit der Atmosphärenabschluss korrekt aussieht. Dadurch kann die Atmosphäre auch Schatten auf nahe Monde oder andere Himmelsobjekte werfen.

Die Per-Pixel-Durchlässigkeit ermöglicht auch die Abschattung von Objekten im Weltraum, wie z. B. nahe Monde und andere Himmelsobjekte, entsprechend den Eigenschaften, die in der Sky Atmosphere-Komponente festgelegt wurden.

Aktivieren Sie die Per-Pixel-Transmission auf Ihrem Directional Light, indem Sie das Kontrollkästchen für Per Pixel Atmosphere Transmittance aktivieren.

Der Umzug vom Boden in den Weltraum

Das Sky Atmosphere-System ist für bodennahe Szenen optimiert. Nichts hindert Sie jedoch daran, vom Boden zu einem hohen Luftbild oder sogar in den Weltraum zu reisen. Während der Übergang durch die Atmosphäre nahtlos – ohne merklichen Übergang – von den Nachschlagetabellen (LUTs) zur Verfolgung pro Pixel sein sollte, kann es manchmal zu Problemen kommen oder wenn dies passiert.

Diese Optimierung kann deaktiviert werden, indem die folgenden Konsolenbefehlswerte auf 0 gesetzt werden:

• r.SkyAtmosphere.FastSkyLUT
• r.SkyAtmosphere.AerialPerspectiveLUT.FastApplyOnOpaque

Nach der Deaktivierung können die folgenden Probleme auftreten. Dies sind einige Vorschläge, die Ihnen helfen sollen, sie für Ihr Projekt zu umgehen, um eine Balance zu finden, die am besten zu Ihrem Projekt passt.

Ein Hochfrequenzmuster kann sichtbar werden, wenn es durch zeitliches Anti-Aliasing (TAA) absorbiert werden sollte. Wenn Sie die Kamera jedoch sehr schnell bewegen, kommt es zu einem Kameraschnitt, der TAA neu startet, sodass er in Weltraumansichten sichtbar ist.

	
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• Aufgrund der Art und Weise, wie die Probenzählung auf der Entfernung basiert, werden Proben in der Atmosphäre sichtbar groß (als Kreise). Die Sichtbarkeit der Proben ist ein Nebeneffekt der Dichte des Mediums in der Atmosphäre, das in Bodennähe höher und sehr konzentriert ist, was ein typisches Problem beim Strahlenmarsch ist. Sie können dies auf verschiedene Arten lösen:
  • Tauschen Sie Performance gegen Qualitätssteigerung durch Erhöhung der Sampleanzahl mit r.SkyAtmosphere.SampleCountMax oder r.SkyAtmosphere.DistanceToCountMax. Richten Sie eine Logik ein, um atmosphärische Eigenschaften anzupassen und zu optimieren, wenn Sie sich im Weltraum befinden, um weniger Partikel in Bodennähe zu haben, wodurch sie gleichmäßiger und in der Höhe verteilt werden.

Atmosphäre Sonnenlicht Wellen und Qualität

Die Abschattung von einer gerichteten Lichtquelle wird verwendet, um Sonnenlichtstrahlen innerhalb der Atmosphäre für Boden- und Weltraumansichten zu erzeugen.

Bodenansicht Atmosphäre Sonnenlichtschächte:

Weltraumansicht Atmosphäre Sonnenstrahlen:

Verwenden Sie die folgenden Eigenschaften, um Sonnenstrahlen zu aktivieren und zu steuern:

Aktivieren Sie Schatten auf Atmosphäre werfen, um Schatten von undurchsichtigen Objekten zu werfen. Aktivieren Sie außerdem Wolkenschatten werfen, um den Schattenwurf von Wolkenmaterialien zu ermöglichen, wenn Sie das System Volumetric Cloud verwenden.

• Stellen Sie einen hohen Wert für Dynamic Shadow Distance ein. In den folgenden Beispielen wurde beispielsweise eine Schattenentfernung von 100000000 Einheiten (oder 1000 Kilometern) verwendet.
• Aktivieren Sie für Weltraumansichten Atmosphärendurchlässigkeit pro Pixel, um genaue Planetenschatten anzuwenden, die auch Schatten auf nahe gelegene Himmelsobjekte wie einen Mond werfen.

Sie können die Qualität der Sonnenstrahlen weiter verbessern, indem Sie Folgendes verwenden:

• Die Verfolgungsqualität der Atmosphäre ist mit der Eigenschaft Trace Sample Count Scale der Sky Atmosphere-Komponente skalierbar. Diese Eigenschaft ist wichtig beim Generieren von LUTS oder beim Verwenden der Verfolgung pro Pixel. Die maximale Anzahl von Samples ist begrenzt, kann aber mit dem Konsolenbefehl r.SkyAtmosphere.SampleCountMax erhöht werden. Denken Sie auch daran, dass die Anzahl der Samples nur die von r.SkyAtmosphere.DistanceToSamplesCountMax festgelegten Kilometer erreicht.

• Die Verbesserung der Gesamtqualität von Sonnenlichtstrahlen in der Atmosphäre wird durch Erhöhen der Werte für r.SkyAtmosphere.FastSkyLUT.Width und r.SkyAtmosphere.FastSkyLUT.Height erreicht. Die Qualität von Nebel auf undurchsichtigen und durchscheinenden Oberflächen kann weiter verbessert werden, indem die Breite von r.SkyAtmosphere.AerialPerspectiveLUT.Width erhöht wird.

  Um die schnellen Himmels-LUT-Befehle verwenden zu können, darf „r.SkyAtmosphere.FastSkyLUT" nicht deaktiviert werden.

  Seien Sie vorsichtig, wenn Sie die Aerial Perspective LUT erhöhen. Es verwendet eine 3D-Volumentextur. Durch Erhöhen der Größe kann die Speichernutzung erheblich erhöht werden.

Das Erreichen von Kinoqualität beim Rendern der Atmosphäre erfolgt durch Deaktivieren der LUT-Optimierungen für Himmelsansicht und Luftperspektive, die eine niedrigere Auflösung verwenden, um leistungsfähig zu sein. Sie können deaktiviert werden, indem r.SkyAtmosphere.FastSkyLUT und r.SkyAtmosphere.AerialPerspectiveLUT.FastApplyOnOpaque auf 0 gesetzt werden. Die Atmosphäre wird langsamer gerendert, erzeugt jedoch weniger visuelle Artefakte mit hochfrequenten Details, die in einigen Bereichen erscheinen, wie z. B. der Schatten eines Planeten oder seine Streukeule. Sie sollten auch die Tracing-Qualität der Sky Atmosphere-Komponente verbessern (siehe oben).

Visualisierung und Debugging

Die Visualisierungs- und Debugging-Ansicht Sky Atmosphere ermöglicht es Ihnen, in Echtzeit die Änderungen zu sehen, die Sie an den Atmosphäreneinstellungen vornehmen.

1. Die Hemisphärenansicht zeigt eine visuelle Darstellung Ihrer Atmosphäre unter Berücksichtigung der Rayleigh- und Mie-Streuung zusammen mit der Absorption.
2. Die Tageszeitvorschau zeigt basierend auf den Einstellungen, die auf die Komponente „Himmelsatmosphäre" angewendet werden, unterschiedliche Tageszeiten an.
3. Die Diagrammansicht zeigt eine Darstellung von Rayleigh-, Mie- und Absorptionswerten innerhalb der eingestellten Bodenhöhe und Atmosphärenhöhe der Sky Atmosphere-Komponente.

Aktivieren Sie mit dem folgenden Befehl die Visualisierung der Himmelsatmosphäre, die auf dem Bildschirm gezeichnet werden soll:

	ShowFlag.VisualizeSkyAtmosphere 1

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ShowFlag.VisualizeSkyAtmosphere 1

Unterstützte Plattformen

Die Sky Atmosphere-Komponente unterstützt die folgenden Plattformen, um ein skalierbares Atmosphärensystem bereitzustellen:

* Erfordert ein Skydome-Mesh mit einem Material, bei dem Is Sky aktiviert ist.

Zusätzliche Bemerkungen

• Physikalisch basierte Himmelsbeleuchtung einrichten
  • Wenn die Sonne im Zenit steht, sollte sie auf 120000 Lux (oder cd:sr*m^2) für einen Winkeldurchmesser von 0,545 Grad eingestellt werden.
  • Die Gesamtlux auf einer weißen diffusen Oberfläche mit einer senkrechten Sonne im Zenit sollte etwa 150000 Lux betragen.
    • Der Sky-Beitrag würde 20 % dieser Gesamtsumme betragen.
    • Deaktivieren Sie Ambient Occlusion, wenn Sie diesen Wert in der Engine mithilfe des Luminanz-/Illuminanzmessers messen, der im HDR-Visualisierungstool (Augenanpassung) verfügbar ist (Anzeigen > Visualisieren).
    • Multiscattering in der Sky Atmosphere-Komponente sollte gleich 1 sein und Earth Albedo ist standardmäßig 0,4 (linear).
  • Wenn der Mond im Zenit steht, sollte er auf 0,26 Lux für einen Winkeldurchmesser von 0,568 Grad eingestellt werden.

• Warum erscheint der Boden/die untere Hemisphäre dunkel?

  Wenn Sie sich in Bodennähe befinden, gibt es keinen Nebel, sodass Sie weder den Streueffekt noch die Nebelfarbe erhalten. Das bedeutet für die untere Hemisphäre eines virtuellen Planeten, dass sie schwarz ist. Um dies zu beheben, versuchen Sie Folgendes:

  • Füllen Sie die Szene mit einem Terrain oder Mesh, um die Planetenoberfläche darzustellen.
  • Verwenden Sie eine Exponential Height Fog-Komponente als Farbfüller für die untere Hemisphäre.
  • Platzieren Sie Ihr Terrain oder Ihre Mesh-Oberfläche in einer höheren Höhe.

• Warum hat die zweite gerichtete Lichtquelle einen geringeren Einfluss auf den Himmel?

  Für die zweite Lichtquelle wird derzeit keine Multistreuung ausgewertet.

• Warum sind Texel auf dem Skydome sichtbar?

  Versuchen Sie, die Auflösung von FastSkyViewLUT (r.SkyAtmosphere.FastSkyViewLUT.SampleCountMax) zu erhöhen, wenn Texel am Himmel erscheinen. Wenn Texel auf beschlagenen Elementen erscheinen, erhöhen Sie die Auflösung der AerialPerspectiveCameraVolumeLUT (r.SkyAtmosphere.AerialPerspectiveLUT.DepthResolution).

• Funktionieren atmosphärische Lichter, wenn sich die Kamera nicht in der Nähe des +Z-Nordpols des Planeten befindet? Als Optimierung wird der Sonnenlichttransmissionseffekt auf die Oberflächenbeleuchtung nur so bewertet, als ob sich die Kamera an der Spitze des Planeten befindet (über der +Z-Position). Dies wird in einer zukünftigen Version basierend auf Feedback verbessert.

• Können Sie mehrere Planetenatmosphären gleichzeitig auf dem Bildschirm rendern?

  Dies wird derzeit von dieser Version des Sky Atmosphere-Systems nicht unterstützt.

• Rauschen, Aliasing und einige Ringe in verschiedenen Farben sind sichtbar

  Wenn Sie hochfrequente Elemente oder Werte haben, die hohe Spitzen in der Atmosphäre in Bodennähe erzeugen, die schwer zu erfassen sind, lösen Sie dies auf zwei Arten:

  • Erhöhen Sie die Stichprobenanzahl der Himmelsatmosphäre mit r.SkyAtmosphere.SampleCountMax.
  • Wenn Sie die FastSky-LUT anstelle von Per-Pixel-Ray-Marching verwenden, verwenden Sie r.SkyAtmosphere.FastSkyLUT.SampleCountMax. Weitere Details finden Sie oben im Abschnitt Sky Rendering Options.