最簡單的辦法是采用raymarching，噪聲可以簡單的采用fbm，但是程序感嚴重

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，一般用于流體模擬，可以對云進行distort，增加湍流感

在高度上使用紋理控制密度，可以表現層云，積云，積雨云

此外，在高度上整體設置一個0-1的漸變，因為低空沒云

在云的邊界處減去第二個3d紋理，能夠得到侵蝕效果

小貼士，如果你把基礎云層的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云層，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為云形。天氣系統通過在游戲過程中進行的模擬來調節這些通道。積雨云直接在頭頂（白色），遠處是規則的積云。我們可以讓藝術家去控制這些模擬。

默認天氣是積云和層云的組合。大部分是層云。

降水量達到0.7將會產生積云。

使用天氣系統來確保地平線上的云層總是有趣的，并在山上分開。

從15000米的距離開始…在玩家周圍35000米半徑范圍內繪制云景

渲染采用Beer’s law

前向散射幾率更大，使用henyey greenstein function來矯正

此外，云層厚的地方in-scattered light更多，導致邊緣會暗一些

加入powder函數，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

游戲賣號平臺最終公式

地球是圓的，所以遠處地平線會和云接在一起

1500米到4000米之間是體積云

海拔4000米以上是alto和卷云。上層云不是很厚，可以通過動畫紋理模擬

由于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后退一步

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

采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

在朝向光的圓錐上采樣6個點模擬陰影，最后一點距離要遠一點

為了提高采樣的性能，當alpha達到0.3時，切換到簡單版本的著色器版本進行采樣。這使著色器速度提高了2倍

6點采樣在低空的貢獻大于比爾定律，而隨著高度上升，又會回到標準的體渲染方式

最后一步，采樣最高層的二維紋理

以上是高空云層的幾種形態

現實中，不同頻率的光線在云中混合，會產生非常美麗的色彩效果。所以我們要根據以下模型為云上色：

• 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云層顏色

優化：每幀渲染1/4

前一幀要reproject，如果是邊緣，無法reproject，則從一個低分辨率buffer上采樣

在half res下渲染，最后upscal

與50位技術專家面對面20年技術見證，附贈技術全景圖

總結

以上是生活随笔為你收集整理的地平线：黎明时分中的云渲染技术的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。