Asset-Erstellung für signiertes Distanzfeld-Rendering?

In der herkömmlichen Computergrafik werden die meisten 3D-Modelle durch Rasterung oder Raytracing gegen ein unterteiltes Netz von Grundelementen, normalerweise Dreiecken oder Quads, gerendert. In jüngerer Zeit wurden einige Echtzeittechniken auf Raytracing gegen vorzeichenbehaftete Distanzfelder (SDFs) angewendet. Intuitiv können diese Distanzfelder nicht die gleichen Dreiecke und Quads wie beim herkömmlichen Rendern sein und müssen so etwas wie geometrische 3D-Grundelemente (Würfel, Kugeln usw.) sein, um eine ordnungsgemäße Schattierung zu erzielen. Ist das wahr? Wenn nicht, können komplexe Szenen "traditioneller" 3D-Modelle mithilfe von SDFs dargestellt werden? Wenn es stimmt, wie erstellen Künstler dann detailreiche Modelle, die in SDF-Renderern verwendet werden?

Vorzeichenbehaftete Entfernungsfelder sind in Minimalgrafikanwendungen wie der Demoszene beliebt, in der interessante Objekte aus wenigen einfachen analytischen Grundelementen wie Kugeln oder Würfeln synthetisiert werden können. Vorzeichenbehaftete Entfernungsfelder sind jedoch nicht auf diese einfachen Objekte beschränkt und müssen nicht unbedingt von einem Menschen entworfen werden. Sie können beispielsweise das analytische vorzeichenbehaftete Distanzfeld eines Dreiecksnetzes ohne Künstlerinteraktion synthetisieren - die SDF ist schließlich nur die vorzeichenbehaftete Entfernung zum nächsten Dreieck, die leicht berechnet werden kann. Auf diese Weise können Sie Ihre herkömmliche Mesh-Pipeline weiterhin verwenden und gleichzeitig SDFs im Hintergrund verwenden.

Bei der Unreal Engine wird die SDF automatisch einmal für alle statischen Netze vorberechnet und dann in eine niedrig aufgelöste 3D-Textur abgetastet. Es kann dann überall billig mit einer einfachen Textur-Suche ausgewertet werden, so dass sie zur Laufzeit weiche Schatten und ähnliches machen können. Diese unwirkliche Präsentation auf der GDC 2011 erwähnt kurz die 3D-Texturen (Folie 27).