原神渲染实现分析：雪城资源、木偶材质与时序重建

由 astra 生成

以雪城与木偶这份截帧为例，先统计人物与场景资源，再用整帧流程建立阶段关系。渲染分析按积雪、阴影、环境、脸部、眼睛、衣料、后处理和画面稳定组织，每个效果内展开对应算法、数据流与实际图像，读者无需持有截帧文件。

美术资源与渲染概况

美术资源概况

人物资源按部件和材质区域拆分。 木偶使用身体、发束、脸部、裙装和眼睛等绘制；资产名称与解剖部位并不完全一一对应，正文以实际范围核对。
地表与岩石采用多层输入。 地形以混合权重组合雪与石面，岩石同时读取大尺度方向和不同表面层。
建筑共享图集并接入雪层。 通用立面、窗体、装饰物和简化的远处建筑使用不同资源组合。
植物以实例和图集复用。 面片承载叶片与草簇轮廓，实例数、每实例几何量和最终像素覆盖分别决定不同工作量。

渲染分析概况

画面效果	本帧的主要实现
积雪与表面亮点	双层材质形成方向覆盖，细节采样受屏幕导数与历史状态控制
阴影与环境	静态压缩深度和动态深度汇合，环境颜色、反射、局部遮蔽与雾继续接入
人物明暗与层次	脸部 SDF 和几何覆盖、眼内视差、分区衣料及程序闪点；本帧表情叠加关闭
角色环境受光	分别采样、更新颜色与阴影状态，供人物材质读取
泛光、模糊与画面稳定	先完成当前颜色与显示转换，再进行边缘处理和历史重建

样本条件

本帧主视图与输出均为 3440×1440，接口为 D3D11。它展示木偶位于雪城阶梯和建筑前的状态。文中数值描述这一视角下的实际资源与提交，尚未测量不同画质档位、硬件或观察距离下的变化。

下文的阶段图帮助读者在没有截帧文件的情况下定位变化。贴图表保存实际尺寸，预览按版面缩小；算法图则解释本帧已确认的数据流，不能当作游戏输出图。

美术资源详细统计

渲染提交统计

下表按执行顺序合并连续阶段区间。每行包括区间内的相邻准备或合成工作，不将整段计数当作某一个效果的独占开销。绘制包含主视图、阴影、全屏处理及界面；计算分派单列。

连续阶段区间	绘制次数	计算分派	提交三角形数
形变、环境与早期深度准备	209	61	347,292
主视图材质与贴花	492	0	1,200,598
深度层级、遮蔽、阴影与环境反馈	819	53	1,764,995
延迟照明、天空与雾	46	24	14,982
透明与效果	52	0	28,509
相机与几何运动	78	0	391,221
运动模糊、泛光与显示转换	19	3	28
边缘、历史、最终输出与界面	125	0	7,065
全帧合计	1,840	141	3,754,690

三角形按实际拓扑与实例数计入：三角形列表的一次提交量为“索引数 ÷ 3 × 实例数”。同一几何进入不同视图或阶段会重复计数；点形式的几何准备计入绘制次数，但不计作三角形。本帧另有 5 次以六控制点 Patch 为输入的绘制；它们计入绘制次数，但不能按索引数除以三推断细分后的三角形。表中三角形总量只统计三角形拓扑的输入提交。这里没有 GPU 时间数据，不能用调用或面数直接评价耗时。

下面改按资源对象拆开说明。每个部件的数字只对应已定位的代表提交，避免把整帧重复工作误当作唯一模型规模。

木偶人物资源

几何拆分需要同时看材质与屏幕范围

角色采用多次几何提交建立身体、发束、脸、裙装和眼睛。下表来自主材质阶段的代表绘制，拓扑均为三角形列表、实例数均为 1。

代表路径	本次索引数	三角形数	屏幕覆盖说明
身体／袜子材质的一组几何	123369	41123	主要覆盖躯干、手臂与服装部件
名为 Hair 的材质	86766	28922	实际同时覆盖头部发束和腿部
脸部	10620	3540	面部独立范围
第一组裙装	18813	6271	胸前装饰及裙装部分
第二组裙装	29298	9766	另一组下身／裙装几何
眼睛	1608	536	眼部独立范围

黄色线框定位当前提交；底图是对应时刻的材质结果，还没有完成最终照明。这里不能按程序名字直接把整组几何命名为纯头发或纯袜子。尤其是 9766 个三角形的提交，其实际程序与覆盖属于第二组裙装，不能代表完整身体。

各组可能在阴影和运动阶段再次绘制。上表用于比较这些主材质提交的规模，不将它们与其他阶段的重复提交相加来推断独立人物资源量。

角色贴图按部件与材质区域组织

下面是木偶在这份截帧中绑定的 32 份去重材质纹理，包括两套身体／裙装图集、头发与腿部图集、脸部、眼睛、晶体和共享查表。主材质、描边、阴影及运动阶段合并核对；同一资源反复绑定只列一次。六面立方体按一份资源计数，默认白／灰输入也保留。范围限定于木偶的当前绑定，不包含周围 NPC、界面头像或未载入的换装资源。

第一套身体／裙装 · 第二套裙装 · 头发与腿部 · 脸与表情 · 眼睛 · 晶体 · 共享输入

所有预览直接来自本次截帧，保持原有 UV 朝向，按 RGB 显示完整内容；贴图中的 alpha 数据不会作为网页透明度。法线与控制图的彩色用于展示数值分布，实际职责要结合通道解码。窄条渐变纵向放大，小型常量图按最近邻放大；表中尺寸始终是原始规格。

第一套身体与裙装：三张配套图集

这套资源同时进入躯干、手臂与服饰的身体路径，以及第一组裙装路径。底色、法线和控制图共享展开布局，但程序按部件选择不同的受光与细节计算。

输入	本次规格	职责与使用范围
第一套身体底色	1024×1024，BC7 sRGB	衣料、皮肤与饰件颜色；与上方身体和第一组裙装几何对应。
第一套身体法线	1024×1024，BC7	方向与附加控制输入，按本材质的分量约定解码。
第一套身体控制	1024×1024，BC7	控制明暗、响应与材质区域；alpha 分段选择区域参数，见下方通道图。

第二套裙装：独立图集，也被晶体路径复用

红色内衬、黑金衣片等来自另一套展开。第二组裙装和晶体路径均绑定这三张图，晶体还增加后表中的专用反射与图案输入。两套身体图集分辨率相同，内容和绑定对象各自独立。

输入	本次规格	职责与使用范围
第二套裙装底色	1024×1024，BC7 sRGB	红色内衬与黑金区域；由第二组裙装及晶体材质读取。
第二套裙装法线	1024×1024，BC7	对应第二套 UV 的方向输入。
第二套裙装控制	1024×1024，BC7	同组材质区域和受光控制；不可用第一套身体控制图替代。

头发与腿部：一套图集承载不同材质区域

输入	本次规格	职责与使用范围
头发与腿部底色	1024×1024，BC7 sRGB	发束与浅色腿部衣料共享图集，与上方 Hair 路径的几何范围一致。
头发与腿部方向／闪点	1024×1024，BC7	RG 保存方向相关分量，B 是闪点覆盖，alpha 参与附加闪点档位。
头发与腿部控制	1024×1024，BC7	区域划分及受光控制，与方向／闪点图分开绑定。

脸与表情：底色、方向阈值和覆盖分别组织

输入	本次规格	职责与使用范围
脸部底色	1024×1024，BC7 sRGB	肤色与面部图案，预览保留纹理展开的朝向。
脸部 SDF	1024×1024，BC7	按光向查询明暗阈值，参与风格化阴影边界。
脸部阴影控制	512×512，BC7	面部独立受光控制输入；与 SDF 配合，见脸部算法。
脸部显隐遮罩	128×128，BC7	脸部路径绑定的覆盖／显隐控制输入；是否影响输出由当前分支决定。
眼口表情图集	1024×1024，BC7 sRGB	多格眼口图案供局部 UV 选取；当前表情叠加开关关闭。

SDF 保存阈值，表情图集保存可选图案，两者不会直接成为最终脸部颜色。后文脸部明暗继续展开光向、几何覆盖和表情开关。

眼睛：四层图案、Matcap、亮点与两条渐变

输入	本次规格	职责与使用范围
瞳孔基础层	256×256，BC7 sRGB	蓝色层次图，经过视差得到的局部坐标查询。
瞳孔环形图案	256×256，BC7 sRGB	白色环状／齿形图案层，独立于基础瞳孔图。
瞳孔内部亮暗层	256×256，BC7 sRGB	蓝色内部形状，参与多层瞳孔组合。
瞳孔小图案层	128×128，BC7 sRGB	128×128 的局部亮形图案，单独绑定。
眼睛 Matcap／遮罩	512×512，BC7 sRGB	随观察相关方向查询的高光外观。
眼睛亮点控制	256×256，BC7 sRGB	独立亮点图案；预览红色是输入数据，不等于最终亮点颜色。
瞳孔打包渐变	256×8，RGBA8 sRGB	不同行提供多层组合所用的权重曲线。
瞳孔混合渐变	256×8，RGBA8 sRGB	为图案混合提供另一组多行查询输入。

八张资源在同一眼部路径中共同绑定。它们分别控制内部层次、观察方向响应和混合权重；眼睛算法说明这些输入怎样接到解析深度搜索与 UV 变换。

晶体饰件：六面环境、方向图案和附加反射输入

输入	本次规格	职责与使用范围
晶体环境立方体	256×256×6 面，BC6 无符号浮点 RGB	六面全部展示，按 +X、−X、+Y、−Y、+Z、−Z 排列；按反射方向查询环境颜色。
晶体方向图案	256×256，BC7 sRGB	法线经观察相关投影后读取的独立图案。
皮革命名的反射输入	256×256，BC7 sRGB	当前晶体路径实际绑定的球状高光图；仅凭资产名不能推定所有皮革区域都读取它。

晶体还复用第二套裙装的三张图，以及金属响应、高光渐变、身体阴影渐变和默认白图。当前启用的高光、环境颜色与方向图案分支详见晶体饰件。

共享细节、渐变与默认输入

输入	本次规格	职责与使用范围
衣料细节方向	256×256，RGBA8	身体、裙装与头发路径共享；为选定区域提供更细的表面变化。
金属响应图	256×256，BC7 sRGB	身体、裙装、头发和晶体路径共享的视角／高光响应输入。
高光渐变	256×2，RGBA8 sRGB	两行窄条，供身体、裙装、头发及晶体的高光计算查询。
身体阴影渐变	256×20，RGBA8 sRGB	身体、两组裙装与晶体路径共用的多行明暗配色。
头发阴影渐变	256×20，RGBA8 sRGB	头发与腿部路径使用的明暗配色，与身体渐变分开。
默认白纹理	4×4，RGBA8 sRGB	常量白色输入，复用于多个颜色、描边和阴影路径；本来没有图案。
默认灰纹理	4×4，RGBA8 sRGB	身体、裙装与头发路径绑定的常量灰输入。

衣料细节图的资产名来自另一角色，但这份截帧确实绑定到木偶的多个材质中。资源归属以当前绑定为依据。默认白、灰图只统计各一份，不因多次提交重复计数。

运行时环境反馈：另外一份动态输入

输入	本次规格	职责与使用范围	贴图预览
角色环境采样结果	70×1，RGBA16F	顶点阶段读取当前环境颜色与阴影相关状态，后续人物材质继续使用；这是运行时结果，未计入上述 32 份材质纹理。

这里展示同帧眼部绘制时的 RGB 内容，窄条纵向放大。它的元素是环境状态记录，不沿角色 UV 展开；具体更新与采样见角色环境受光。

已确认的通道分工

头发路径的底色图能直接看到发束和浅色腿部衣料共享图集，与上面的几何范围一致。同一材质将这些区域放进一次提交，共享纹理输入，再由 UV 和区域控制决定各处的外观。

法线图的 RGB 合并预览也包含额外数据。将同一纹理拆开，可看到方向与闪点控制分别放在哪里；四图保持与上方底色相同的 UV 朝向。后文头发与腿部高光使用这些分量展开计算。

第一组身体与裙装使用同一批底色、法线和控制输入，但通过不同程序处理覆盖区域。另一组裙装使用第二套 1K 图集。它们还共享金属响应、细节和渐变资源；某张细节图的资产名来自其他角色，当前确实被这套材质读取，不能凭名字把它排除。贴图应按绘制绑定配对，不能因同为 1K 或图案相似而互换。

这些都是第一套身体／裙装控制图的真实通道，与上面的第一套底色对应；第二套裙装另用自己的图集。alpha 中分段的灰度配合 0.2、0.4、0.6、0.8 等阈值选择多组材质参数，因此同一网格上的不同区域可以有不同阴影色、细节法线和高光。RGB 的分区外观不能单独代替采样公式；后文继续展开已确认的控制计算。

有效顶点输入

第一组裙装绘制中，位置与法线来自两个 12 字节浮点向量，分别位于同一流的不同偏移；顶点颜色用 4 字节归一化 RGBA，纹理坐标用双通道半精度保存。当前程序确实读取位置、法线、颜色和多组 UV；绑定布局中的切线槽位没有被这条程序使用。

这与后文用屏幕空间导数构造细节法线方向的实现相呼应：不能看到输入布局里存在 TANGENT 名称，就假设像素计算直接依赖一条有效的模型切线。两组 UV 还共享同一存储偏移，语义数量同样不能代替实际资源数量。

地表资源

分块地形与材质混合

代表地形调用单实例为 512 个三角形，一次实例化绘制提交 23 个实例，合计 11776 个三角形。材质读取地形法线、混合权重，以及雪面和石面的多组颜色／法线。

地形输入	本次规格	为什么需要它
地形总体法线	512×512，RGBA8	描述地形较大尺度的朝向
混合权重	1024×1024，BC3	指定不同地表材料在区域内的分布
平整雪面颜色／遮罩	512×512，BC3 sRGB	雪面的一组颜色和控制输入
风吹雪与石面颜色	多张 1024×1024，BC3 sRGB	提供不同地貌的表面细节
对应材质法线	主要为 1024×1024，BC7	细节朝向与总体地形方向组合
世界雪法线、闪光与尘雪控制	512×512	跨地形与其他雪材质共用的细节输入

地形顶点程序实际使用平面位置、额外坐标参数和实例索引；它的输入不像角色那样提供一整套有效的普通网格法线与切线。较大尺度方向可以来自纹理，材质又叠加小尺度法线，因此“模型细分”和“表面看起来有细节”需要分别判断。

权重图是材质混合输入，不是最终颜色。当前截图中的雪地冷暖、建筑遮挡与局部高亮还要经过照明、雾和后处理，不能从权重图的彩色直接推断雪面外观。

岩石与场景道具

岩石同时使用大尺度法线和多组表面层

岩石代表提交包含 2994 个三角形、10 个实例，共提交 29940 个三角形。其输入包括 2048×2048 大尺度法线，以及多组 2K 石面颜色／法线，另有共享的雪细节与环境输入。

多层输入允许在同一个岩石轮廓上组织基础石质、局部表面变化和雪层，而不是为每一种积雪量制作完全独立的模型。这里可以确认资源组合与混合材质路径；每张控制图所有通道的对应关系仍需逐分支确认。

建筑覆盖层有自己的颜色与方向输入

后文积雪公式对应通用建筑的这组可见实例。本次材质同时读取 2K 建筑底色、2K 建筑法线、1K 材质控制，以及 512×512 雪颜色／遮罩、1024×1024 雪法线。两层资源分别计算，再按覆盖量组合。

这些是同一次建筑材质实际读取的覆盖层。它们与下一节的建筑图集组成一组；不再把另一件装饰物的金色纹样放在这里解释栏杆或建筑上的雪。

建筑资源

通用建筑图集与窗体资源分开

代表绘制	每实例三角形	实例数	本次提交量
一组通用建筑	2506	4	10024
一组窗体	592	2	1184
一组远处建筑部件	338	1	338

通用建筑和窗体各自配有 2K 法线、1K 材质控制。通用建筑材质还读取雪层颜色与方向数据，因此积雪并非只属于地形系统：建筑表面也在自己的材质求值中接入覆盖层。

底色图集由立面纹样、边框和连续条带组成，多个实例复用同一组图案。实例数量说明这次重复提交了多少份几何；它不能说明纹理在整个城市场景中的复用总次数，也不等同于独立建筑数量。

简化的远处建筑输入

这条 338 个三角形的提交只绑定一张颜色图作为像素纹理输入，比上面的通用建筑路径简化。图集整合了砖石、墙面、窗体与饰边；本次资源与调用可以支持“存在简化绘制路径”，但单帧无法给出各级模型的切换距离或所有 LOD 档位。

植被资源

该提交的单实例几何为 1312 个三角形，一次绘制包含 23 个实例，合计 30176 个三角形。实际输入为 BC3 格式的植物打包图、默认颜色与共享雪闪光控制。这组实例分布在阶梯两侧的植物带，数值图包含草叶与小簇形状。B 控制剪裁，R、G、A 参与配色和受光，完整分工见植物覆盖与配色。

线框会显示承载纹理的矩形或长条面片，最终轮廓还由材质决定；因此线框中的大块范围不等于最终每个像素都会显示植物颜色。本次调用还采用与普通实体材质不同的深度状态，复用先前建立的可见性。

天空与环境资源

天空阶段在主体延迟照明之后接入。代表天空调用读取 256×256 的单通道噪声、16×1 的颜色表和 1024×2 的渐变表。小尺寸颜色表负责参数化颜色，并非整片天空的照片；噪声提供空间变化，方向与深度等输入决定这些值如何应用到画面。

雪城的环境部分还包含分级深度、遮蔽、反射、体积数据和角色环境反馈。角色反馈本次为 70×5 取样、70×1 汇总，列区间承担不同任务。它的逐项布局与更新规则在渲染分析中解释；不能把条带图当作一张可直接贴到人物身上的环境纹理。

渲染分析

先用整帧流程定位执行阶段，再按下面的画面效果阅读。每个效果章节先交代画面作用，再展开实现技术、数据流与截帧证据；资源尺寸和几何统计见前一部分。章节顺序用于阅读，实际执行先后以流程图为准。

画面效果	本文展开的实现与证据
积雪覆盖与亮点	双层材质、方向覆盖、导数约束和历史控制
植物轮廓与配色	B 通道剪裁、R／G／A 配色与受光、植物覆雪和双次闪光采样
窗体材质	颜色衰减、漫反射／镜面参数拆分及本帧角度分支状态
投影阴影	静态／动态深度汇合、四叉树与量化解码
环境照明与反射	反射候选、探针权重与盒投影、低分辨率表面对应及照明重建
特定材质的屏幕扩散	材质选择、RGB 距离权重；本帧参与区域极少
局部遮蔽	屏幕采样状态、分块形状代理、局部遮蔽体、距离场开放方向与单项回放
天空背景	大气、星空与染色层的输入和混合
雾与空气	介质与光照分离、体积历史与修复、非均匀分层、双项积分和透射合成
天气、云片与粒子	形状输入、空间遮挡、HDR 混合与阶段对照
角色环境受光	颜色和阴影分开采样、独立反馈与材质读取
头发与腿部高光、闪点	双高光带、边缘色、随机点簇与法线图通道分工
脸部明暗与表情	几何可见性、脸部 SDF、图集及分支状态
眼睛层次与高光	内部落点搜索、多层合成与 Matcap
衣料明暗与闪光	区域表、双面法线、随机点簇和相机相位
晶体饰件	微表面高光、环境反射、方向图案和视角调色
泛光、运动模糊与色彩	历史重建之前的当前帧颜色处理
抗锯齿与画面稳定	运动、边缘查表、当前及历史重建与反馈

整帧流程与表面数据

先沿箭头了解场景、角色和后处理怎样衔接。六路表面输出是多个效果共用的输入；高度缓存尚未确认全部下游用途，在这里单独说明其准备过程。

从上向下跟随箭头阅读。每个阶段说明实际工作与输出结果；阶段标题可跳转到对应分析。箭头表示主要执行次序，颜色、深度等数据可以跨过多个阶段继续使用。

准备形变、环境与高度准备

工作

处理风场、局部交互、表面高度候选和角色几何准备，为后续物体形状及材质查询提供输入。

输出

几何与环境状态、表面高度缓存 → 深度和材质阶段。
可见性早期深度与几何

工作

从主视图绘制早期深度和相应几何，建立后续表面处理所需的可见性基础。

输出

主视图深度及几何覆盖 → 材质、分级深度和屏幕查询。
表面主材质与贴花

工作

场景写入颜色、方向和分类，雪层在材质内形成覆盖；人物执行脸部、眼睛、衣料等专用分支，随后处理贴花。

输出

六路表面数据及深度 → 阴影解析、环境查询与照明。

跨次输入角色在这里已经读取已有的环境反馈；本帧稍后的取样更新不会倒流到这次已完成的绘制。
筛选分级深度、剔除与屏幕遮蔽

工作

整理深度层级，进行相应剔除，并准备屏幕遮蔽和反射相关候选，供后续环境与表面处理使用。

输出

屏幕空间的可见性与环境辅助数据 → 受光和反射相关处理。
照明输入静态阴影解压、阴影绘制与解析

工作

把静态压缩深度恢复为可查询的阴影输入，结合当前阴影几何，再按可见表面位置解析阴影并准备空间照明输入。

输出

表面对应的阴影与空间照明数据 → 环境取样和延迟照明。
反馈角色环境取样与反馈更新

工作

分别从材质颜色与阴影取得空间样本，筛选有效样本并汇总；颜色与阴影按各自规则更新反馈。

输出

更新后的环境颜色与阴影反馈 → 之后的角色环境使用。

反馈方向这条更新为后续使用保存结果；流程的下一步照明与此前角色材质各有自己的输入关系。
照明主体延迟照明与材质扩散

工作

先组合反射候选与环境探针，查询距离场的开放程度和方向，生成并重建空间照明；再按表面类别消费材质和受光信息，建立主体 HDR，并完成相应扩散处理。

输出

当前主体 HDR 颜色 → 天空、雾与后续效果。
合成天空背景、雾与空间效果

工作

绘制天空分层；更新介质与两份体积光照，复用历史并修复无效位置，按 128 个非均匀深度段积累颜色与透射率。随后结合距离／高度空气项，按表面深度合成到 HDR。

输出

含天空和雾的 HDR 颜色 → 透明与粒子。
合成天气、透明与粒子合成

工作

绘制透明表面和粒子效果，按各自覆盖及混合条件加入当前场景。

输出

当前合成颜色 → 运动模糊与显示处理。
运动运动矢量写入与目标复用

工作

在法线消费者结束后，以相机和几何的前后位置生成运动，改写原先保存法线的目标。

输出

当前屏幕位移 → 运动模糊和稍后的历史重投影。

资源顺序法线与运动复用同一张图。运动开始覆盖之前，所有仍需要法线的读取必须结束。
后处理运动模糊

工作

按运动信息组织颜色采样，对移动造成的画面变化进行模糊处理。

输出

运动模糊后的 HDR 颜色 → 泛光与后续显示合成。
后处理泛光准备与过滤

工作

从当前颜色准备高亮贡献，并经过多层过滤得到扩散结果。

输出

泛光颜色 → 最终颜色映射与合成。
显示域颜色映射与显示合成

工作

将 HDR 颜色映射到当前显示域，并组合前面的后处理贡献。

输出

当前显示域颜色 → 空间边缘处理及整帧历史重建。

本帧顺序这一阶段在整帧时序之前，因此下游重建的输入已经经过本次显示颜色处理。
抗锯齿当前帧边缘处理

工作

在当前图像中检测边缘，计算混合权重，再按权重混合相邻颜色。

输出

空间抗锯齿后的当前颜色 → 时序重建。
历史整帧时序重建与状态更新

工作

选择前景运动并重投影，重建当前颜色和旧颜色；检查差异、控制历史贡献，同时更新积累状态。

输出

重建后的画面 → 末段输出；颜色和积累状态 → 后续帧。

跨帧输入这里读取自己的旧颜色与积累状态；它与前面的角色环境反馈承担不同任务。
显示界面与最终输出

工作

完成末段界面及最终画面合成，形成本次显示结果。

输出

最终显示画面。

依据本次截帧的执行顺序整理；下方阶段画面用于观察颜色怎样逐步建立，详细算法继续在后文展开。

沿同一视角观察颜色的建立

材质图按 sRGB 表面颜色解释，各中间 HDR 阶段采用一致的 0 到 1 预览范围；显示转换与最终图已进入另一颜色阶段。这里展示执行进展，不是逐项关闭效果的差分实验。

效果共用的材质、方向与分类

主材质写出六路颜色类目标，另有深度与模板。它们共同组成供后续着色读取的表面描述，通常称为 G-buffer。

数据职责	格式	具体含义与使用者
表面方向	RGB10A2	当前保存法线，供照明与遮蔽读取；后面复用为运动
材质颜色	RGBA8 sRGB	场景色与经过部位材质处理的角色颜色；环境取样也读取
辅助着色／材质参数	RGBA8 sRGB	不同部位输出不同的颜色和控制量
材质类别与历史控制	R8	低位选择照明类别，高两位参与历史状态
附加材质标量	R8	与其他控制量共同决定表面响应
扩展标记	R8	保存材质与效果的分支状态，后面还会更新
深度与模板	D32S8	可见性、位置重建以及身体和眼睛等绘制分类

两张图对应相同场景。法线图的彩色来自方向编码；建筑立面、台阶与角色曲面因朝向不同而呈现不同颜色。它们都还不是最终照明结果。

方向的读取采用。材质颜色的 alpha 可能是附加控制，不能统一当作透明度；另一个单通道材质量也没有被证明在全图始终等于粗糙度或 AO。

模板中的身体与眼睛分类，与 R8 类别图是两套不同接口。前者可在绘制前筛选像素，后者作为可采样数值进入程序。把二者直接当成相同类别值，会误解后续分支。

贴花阶段还能修改颜色与法线，同时保留某些扩展标记。表面输入不仅要看最初由谁写入，也要看照明读取之前是否经过局部修改。

高度缓存准备：已确认更新，具体视觉用途仍待核对

这一帧还执行了表面高度更新。它通过光栅覆盖调用像素计算，但不向当前可见颜色写入，而是更新 2048×2048 的精细高度缓存和 256×256 的粗网格标记。

进入缓存前的过滤

归一化法线的竖直分量必须大于约 0.642788，也就是表面与向上方向的夹角小于约 50°。程序还检查换算后的深度变化率，排除不适合当前高度层的陡斜或不连续区域。

像素坐标加上当前环形偏移后，以 2048 为周期寻址。缓存能够围绕局部区域移动使用，不必始终以固定世界原点解释同一个像素。

粗网格先判断高度分布是否连续

每个 8×8 精细区域对应一个粗格。归一化高度区间被分成 32 层，由位集合表示哪些层被表面占据。加入当前候选后，程序只继续接受集中在最低两个相邻层附近的情况。

这样做是在高度更新前限制多层重叠：若一个区域里存在彼此远离的表面，不能轻易把它们当成同一连续高度层。

精细更新以高度优先竞争

高度被量化到约 65532 的整数范围，再与旧值比较。允许厚度由当前高度范围与厚度系数换算，本次对应阈值为：

程序把新高度放在高位、高度差放在低位，对组合整数取原子最大值。高位的高度优先决定谁能赢得竞争；只有真正更新成功的像素才标记粗网格发生变化。

已确认的是高度候选的选择、组织和更新。它与可见双层雪材质同处这个雪城流程，但全部下游连接尚未还原，因而不能把它直接命名为完整足迹或动态压雪系统。

积雪覆盖与细碎亮点

栏杆、台阶与场景表面的覆雪同时改变配色、方向和受光响应。本节以可见的建筑实例为例，先对齐几何、材质阶段与最终外观，再展开双层混合、闪点细节及交给抗锯齿的材质状态。

观察建筑外缘与上方的覆雪。三图使用相同位置和裁切，分别定位几何、材质和最终外观；它们不是积雪开关实验。以下覆盖参数也来自这次有实际颜色写入的建筑绘制。

两层材质分别计算，再组合输出

基础表面与覆盖表面分别处理 UV 缩放偏移、颜色调制、法线强度和材质参数。随后各类数据按覆盖控制组合。因此雪覆盖不仅改变颜色，也会改变表面方向和受光响应。

当前覆盖方向为世界向上。第二层法线先转到世界空间，得到；方向参考混合系数为一，因此本例直接使用。覆盖控制读取的是顶点颜色 alpha，记为：

第二个来自后续图层遮罩选择：当前这一步完全选用顶点 alpha，未采用覆盖层控制纹理的该遮罩分量。材质没有翻转方向权重，颜色、方向和响应的图层混合倍率也都为一。

因此，朝向决定哪里更容易覆盖，顶点 alpha 同时改变阈值和允许量。这里的通道、0.53 阈值和 0.34 过渡宽度都属于这组建筑；不能把另一件物体使用的蓝通道、法线混合系数和阈值移过来。建筑法线和雪层法线分别参与材质求值，最终方向还要按对应路径归一化。

细碎亮点为什么要受屏幕导数约束

程序额外采样世界雪法线与闪光遮罩。输入位置在相邻像素间变化越快，细节采样就越容易对微小视角变化敏感。当前路径用形如：

的项削弱细微偏移，为已计算的屏幕导数总量。它还根据条件调整纹理层级偏置，并可增加一次视角偏移后的采样。

颜色边缘项采用类型的关系，视线越掠过表面，相关项越强。上述控制共同决定雪细节的响应，不能只用“给白色表面加高光”概括。

雪材质同时给抗锯齿留下状态

雪相关状态被放入类别字节的高两位，普通材质类别保留在低位。后面的历史程序正好读取这两个高位，选择颜色约束与状态更新。

因此，雪的设计并未止于当前颜色。材质阶段还告诉后面的历史处理：当前表面应该怎样保留或限制旧结果。这是一条从具体雪材质延伸到整帧显示的直接联系。

植物轮廓、配色与表面覆雪

阶梯两侧的植物带使用成组几何和数值图。面片提供大致空间形状，纹理决定细碎轮廓；叶片的颜色由材质调色、顶点控制、背向受光和覆盖层共同构造。下面用同一裁切范围将提交与最终位置对齐。

线框显示整组几何，部分面片会被剪裁或被后续几何遮挡。最终图中能够看到的植物带，还叠加了积雪和场景照明；不能把每一条黄色线都当作最终可见的叶缘。

R、G、B、A 分工不同

通道	已确认的消费方式
R	在两种材质颜色间插值，提供图案内部的深浅变化
G	与 A 相乘，调节局部颜色／受光分量；也进入雪层覆盖条件
B	前置深度程序的轮廓剪裁值，叶片形状主要在这里
A	在图案色与另一基础颜色之间插值，并限制部分受光贡献；不是这一程序的叶片剪裁通道

这解释了原 RGB 预览为何呈蓝绿色：它把配色权重、受光控制与剪裁值当成了三个颜色分量显示。该图没有直接保存最终植物的 RGB 底色。

先剪裁深度，再按相同表面写材质

前置路径以 B 做阈值测试，并结合距离、表面朝向与材质阈值调整保留范围。后续本组颜色路径采用相等深度测试、关闭深度写入，复用已剪裁过的可见性。颜色 shader 中没有再次丢弃每个叶片背景，也不意味着整张承载面片都会被填成颜色。

这两步需要使用一致的形状与位置。若只看后面的颜色程序，很容易漏掉叶片轮廓真正产生的位置。

颜色先由调色参数生成

设采样的控制分量为，三种基色为，基础配色先计算：

本帧另绑定的颜色纹理为白色，因此不会再提供一张普通叶片底图的细节。当前三种颜色约为、与，均是 shader 中的线性数值。

接下来用与顶点传入的光照控制调节颜色，并按顶点 alpha 混合局部色；背向主光的表面还可获得单独的颜色调制。用于后续受光的附加颜色与主体颜色分开写入，不能把材质目标当作最终已经完整受光的叶片。

覆雪使用植物自己的方向与遮罩规则

植物雪层不是直接复用上一节建筑的顶点 alpha 公式。将本路径表面方向记为、顶点 alpha 记为，实例覆盖偏移为，当前方向为世界向上：

已读取的当前实例参数记录中。图案 G 改变覆盖阈值，顶点 alpha 控制哪些部分允许覆盖；单靠“朝上的面都变白”不能描述这条路径。

亮点来自同一张雪闪光纹理的两次 B 通道取样，其中一次 UV 带有视线在表面方向基上的偏移。两个样本相乘后取 0.71 次幂：

随后以混合植物颜色与，并同步组织材质响应。两次取样具有不同坐标缩放，并使用偏细节的层级偏置；最终细碎亮点仍会受到后续显示与历史处理影响。当前输出方向来自这条几何的方向基，不是从植物数值图的 RGB 恢复一张法线。

窗体颜色与环境反射参数

塔楼窗体由独立材质写入主表面数据，读取底色、法线与材质控制图。它与通用建筑共享场景位置，却有不同的颜色衰减和镜面参数，不能用同一张立面图集代替。

法线决定表面方向，控制图拆分漫反射与镜面

法线从三分量方向输入恢复，经过强度调整与方向基变换后归一化。控制图 G 调节金属混合，R 调节光滑量。设经过局部颜色控制的窗体颜色为，则本路径计算：

这两项分别供后面的照明与环境反射使用。窗体颜色蓝、反射较亮，不意味着材质已经在此读到了窗后的真实室内场景。

有视角调制分支，当前参数使它退化为常量

程序先由计算，其中当前；然后在两个系数之间插值。但本帧用于这次插值的两个端点均为 0.281，所以角度变化在这一项中被抵消。

将传入的局部控制记为、底色 alpha 记为，当前颜色衰减可以整理为：

之后仍会基于方向查询环境反射，所以这个局部系数退化为常量不等于最终窗体与视角完全无关。它只是说明不能把当前这条颜色衰减解释成正在变化的视角效果。

本次绘制没有启用透明 RGB 混合，也没有在像素程序中执行房间盒投影或穿过窗口的射线查询。当前能确认的是窗体的方向、配色、材质参数与延迟照明连接；仅凭程序名称包含玻璃或室内字样，无法再补出房间视差算法。

场景与角色的投影阴影

静态建筑与动态角色都要为后续受光提供遮挡关系。本节围绕这一效果，依次解释两类深度如何汇合，以及静态深度如何通过分块、树形索引和量化载荷恢复。

图集中可以看到多个不同覆盖范围的深度区域。灰度表示从相应光源视角记录的深度，不是主相机看到的光照颜色。角色环境阴影取样和场景着色都会读取这些遮挡信息。

静态和动态深度在使用前汇合

动态角色与场景几何从光源方向绘制深度；部分静态阴影则从压缩记录解码，直接写入供后续比较的深度目标。到了照明阶段，消费者使用已经恢复的深度，不必在每个像素里重新解析压缩树。

阴影图集给子区块预留边界。例如分配尺寸为 256、512、1024 的格子，实际可绘制范围分别为 252、508、1020，起点内缩两个像素。边界留白为相邻区域的过滤提供隔离空间。

先定位分块，再下降到深度载荷

代表解压路径以 32×32 像素为块查询元数据。块内像素的坐标位决定四叉树象限，节点告诉程序继续下降还是已经到达叶子。

节点描述为紧凑位字段，多个节点共用一个整数；当前程序最多进行四次实际象限寻址。叶子再取得对应的深度记录，选择具体解码方式。

这使平缓区域可以早些结束查找，复杂区域进一步细分。分块元数据描述的是逻辑阴影区域，最终落在大图集哪里，则由解压矩形的位置和视口决定。

两种深度记录对应不同局部形态

记录类型	恢复方式	为什么这样组织
平面	恢复两个斜率与一个截距，再在像素中心求值	局部近似平面可以用少量系数描述
2×2 量化深度	根据像素奇偶选分量，与共享尺度组合	保存小范围里不能由一个平面充分描述的变化

平面模式可以写成：

这里的坐标与截距要按当前块原点调整。量化模式则按两个坐标的奇偶选择相应字段；各字段的有效位数并不完全相同。

压缩数据因此是深度的另一种存储，而不是一张可直接作为阴影亮度使用的灰图。解压后才进入比较采样、屏幕解析和过滤。两个屏幕阴影通道的全部独立职责目前尚未完整确认。

块坐标、树内路径和叶子载荷是三种地址

算法示意 · 点击查看大图

算法示意，依据实际解压程序重绘。图中树的分支形状用于解释查询过程，不是该图集全部节点的可视化。

一个输出像素先用整数坐标除以 32，查找所属块的元数据。剩余的块内坐标用于树内查询。每下降一层，分别取横纵坐标的一个二进制位，组合为象限：

当前寻址依次使用块内坐标从较高到较低的四个位，因此可以从 32×32 区域逐级进入 16×16、8×8、4×4、2×2 子区域；中途遇到叶子则结束。最后剩余的最低一位，恰好可用于 2×2 载荷中的像素选择。查树与读四点数据因此衔接起来，而不是两段互不相关的位运算。

节点本身采用 10 位描述，一个 32 位整数中存三个节点，剩余两位不属于这三个描述。设要查询的节点序号为，则其存储字和字内位置由：

确定，再从偏移处取出 10 位。节点标志决定是否继续下降，后续字段则给出子节点或载荷的相对位置。这是地址解码；还没有得到可用于阴影比较的深度。

平面系数并不是三个普通浮点数

平面载荷从一个 32 位整数中拆出模式位、两个 10 位字段和一个 11 位字段。程序把两个 10 位字段移到半精度浮点编码的高位，补足低位后转为浮点数；11 位字段采用另一种补位方式恢复截距相关量。

这与“把整数除以 1023 得到零到一”不同：补出的编码随后被当作半精度浮点数解释，含有指数与符号的语义。位字段的数值大小不能直接当成深度。

恢复斜率和块基准值后，程序先用块原点调整截距：

来自当前像素中心，即整数坐标加 0.5 后归一化。写成等价的语义形式，是。基准位置和像素中心缺一不可：若只把系数代入未归一化的屏幕整数坐标，斜率所代表的尺度会完全改变。

四点载荷采用不等长量化字段

另一种模式把四个深度样本和共享尺度放入一个 32 位整数。令块内最低坐标位为，本次解码选择的字段起点为：

2×2 内的位置	字段偏移	字段位数
左上	6	6
右上	12	7
左下	19	6
右下	25	7

低位保留模式与共享尺度信息。右侧两个样本比左侧多一位，但程序同时调整重建尺度，所以不能直接比较左右整数码值。实际深度是选中整数与对应尺度组合后的结果，不是把这四段拼成 RGBA 颜色。

到这一步才输出恢复的深度，供后面的阴影查询使用。静态数据的压缩是减少存储和恢复成本的组织方式；动态角色仍需自己的几何阴影。不能由静态阴影能解压，推断角色阴影也存进同一份离线载荷。

场景环境照明与反射

环境照明提供周围场景的颜色，镜面反射还要随表面方向、视角和粗糙度改变。本帧把反射候选、局部探针、空间照明查询与低分辨率重建分成多条处理链，再交给后续材质照明。

反射先使用已有候选，再分配探针权重

代表性的反射合成程序读取场景深度、法线、材质参数、已有反射候选的层级图、局部立方体探针数组及全局立方体环境图。深度恢复表面位置，法线与视线确定反射方向，材质 R 对应的光滑量经转成粗糙度相关控制。

候选颜色按粗糙程度选择层级并取得有效权重。随后程序根据屏幕位置和线性深度查询 32×24×16 的空间分组，每个分组的两个位掩码指出应检查哪些探针。位掩码只用于筛选候选，探针记录还必须提供位置、局部变换、包围盒、过渡宽度与采样参数。

将位置变换到探针局部空间后，用它到包围盒外侧的距离和过渡宽度得到权重：

在盒内，；越出盒边界后，贡献随距离衰减。对镜面颜色，实际使用的权重还受剩余额度限制：

已有反射候选先占用权重，局部探针补充剩余部分。如果全部局部探针处理后仍未填满，全局立方体环境图继续补足。候选覆盖不足与“反射颜色为零”不是同一件事，前者可以触发环境回退。

盒投影修正反射方向，粗糙度选择过滤层级

有盒投影标记的探针，会先求反射射线与探针包围范围的交点，再使用“交点相对探针中心”的方向读取立方体贴图。附近墙面和地板因此能随表面位置改变反射采样方向。未开启此标记的分支直接用反射方向读取。

粗糙度同时参与探针采样的层级选择；细节较多的环境输入并不意味着每个表面都显示锐利倒影。这里的空间筛选、位置校正与粗糙过滤分别回答“用哪个探针”“朝哪里读取”“读取多模糊的结果”。

图中是供后续照明使用的环境反射颜色，HDR 预览范围为零到 0.5，尚未乘齐最终材质与显示处理。角色等部分区域由独立分类路径处理，黑色区域不能解释成最终画面没有环境受光。反射候选在此前还经历了自己的历史限制与层级生成；其最前端的完整追踪和未命中判断仍需单独展开，本节不把这张合成图当成纯屏幕反射。

空间照明先保持低分辨率表面的对应关系

另一条空间照明链使用较低分辨率的深度、法线与距离场开放方向。预处理先检查全分辨率 2×2 深度，在交错位置分别选取极小或极大值，并取同一个像素的法线。选中位置的两个低位坐标编码到 RGB10A2 的 alpha，保留它在原始 2×2 中的位置。

因此，1720×720 的深度和法线不是各自任意缩小的图。选定同一表面很重要：若前景人物的法线与后方墙面的深度拼在一起，后续空间查询会从错误位置出发。

空间查询得到 860×360 的颜色，再经过半分辨率整理和全分辨率重建。索引与结构数据决定找到哪些空间信息；颜色目标保存求得的环境颜色。这些数据有不同职责，不能仅凭三维数据结构就认定某个全局光照产品或完整算法。

重建按深度与方向拒绝跨表面混色

两图为四分之一宽高的空间照明颜色与重建后的全尺寸结果，均按零到 0.5 HDR 范围显示。它们提供环境照明输入，画面中的人物剪影与粗略结构不代表最终人物着色；也不能用这两张图衡量直接光的贡献。

最终重建对当前全分辨率像素分别取深度、法线，对四个已整理的低分辨率候选使用：

相对深度差达到 5%，或者法线点积不超过 0.5，候选的主要权重便降为零，但仍保留下限。因此它是强烈抑制跨表面混合，不能表述成绝对禁止所有跨边缘贡献。

每个计算线程继续处理相应的四个全分辨率像素，各像素根据自己的深度与方向重算权重。程序另支持与已有输出混合，但本帧该控制为一，直接采用新结果；不能把这一步再描述成固定比例的历史平滑。之后的延迟照明才读取全尺寸环境结果，继续组织表面颜色。

特定材质的屏幕扩散

主体照明后还有一条专门的屏幕扩散程序。它按材质字段决定哪些像素参与，从已保存的照明中取邻域样本，以与空间距离有关的权重扩散颜色，最后加回当前 HDR。它用于具有相应材质分类的表面，参与范围由当前分类图决定。

按材质选择扩散轮廓

程序先读取一个材质字节的高四位，零值直接返回零贡献；非零值选择对应的 RGB 扩散参数。它还读取深度、打包照明、半分辨率候选数据、较粗的区域信息和蓝噪声。扩散规模因此由材质、深度和当前采样档共同控制。

邻域位置来自预存采样分布，蓝噪声与帧状态共同旋转采样方向。候选同时满足区域与有效性条件才被接受，距离用于计算不同颜色通道的权重。将每通道的有效衰减系数记为、候选距离为，其中一组权重可整理为：

RGB 分别累加加权照明、分别除以权重和；没有有效邻居时退回中心值。之后继续与中心照明组合，乘材质颜色相关的调制，再以加法混合进入 HDR。它依赖表面分类与三维距离，不能用一次全图高斯模糊代替。

这帧的使用范围很小

重新读取当前输入，3440×1440 的分类图中仅有 13 个像素具有非零扩散类别，其余都走零贡献返回。因此，本帧能确认这套算法被执行，但不支持把木偶整张脸的柔和明暗归因于大面积屏幕次表面散射。要展示该效果的典型外观，需要另一个实际具有相应材质覆盖的样本。

场景局部遮蔽

局部遮蔽并不是一张图对应一种算法。本帧先得到半分辨率标量遮蔽，再在后续空间照明中另算距离场的开放方向。下面按各自的输入、当前状态与消费位置分开说明。

路径	输入与输出	本帧状态
18 点屏幕采样	深度与法线 → 标量开放度	程序执行，但强度为零，输出为一
形状代理遮蔽	局部变换、分块列表和查找表 → 乘到标量遮蔽	在人物附近形成实际非白结果
局部遮蔽体	预存三维方向／强度 → 继续乘到标量遮蔽	本次影响范围很小
距离场查询	三维几何距离 → 开放程度和开放方向	进入之后的空间照明，不是前述标量目标的另一个颜色通道

本帧遮蔽数据流 · 点击查看大图

屏幕采样做了什么，为何本帧没有暗化

这条路径先恢复观察空间位置，并将表面法线转到相同空间。噪声决定方向旋转和采样间隔，随后遍历 18 个预存方向，逐步向外扩展取样半径。

每个深度样本恢复为观察空间位置，形成相对向量。遮挡候选使用：

当前距离系数，因此远处样本的权重会降低。程序最后以强度参数输出。本帧、，这次输出为一。 它保留了后续乘法遮蔽的初始值，没有给当前画面增加这一种屏幕采样暗部。

人物附近的暗部来自另一组形状代理

后面的计算使用 64 字节的局部变换记录表示遮蔽代理。先把屏幕按 8×8 个半分辨率像素分块，形成 215×90 个格子；利用分级深度和局部范围筛选每格需要检查的代理，每格最多保留 32 个索引。

逐像素计算只遍历自己的列表。深度恢复表面位置，法线结合光方向形成查询方向，两者再转到代理局部空间。设局部位置为、归一化查询方向为：

程序以读取一张 128×64 查找表的 alpha，得到。这里的 0.5 是代理局部尺度；局部变换含有缩放时，世界中的影响形状也会随之改变，不能把它当成半径固定为半米的球。

远离代理后回到零，对应因子回到一。列表只保留可能相关的代理，查找表和距离衰减再决定实际贡献。这条路径没有沿屏幕深度做 18 次搜索；将它命名为前一条 SSAO 会混淆数据来源。

开放度图显示代理计算后的标量结果，白色为一；非白区域主要落在人物附近。两张人物局部图在同一裁切范围比较原始最终输出和仅旁路这次代理计算的回放。差异较弱：这组 8 位显示图最大通道差为 6，不能把木偶的全部脸部和衣料阴影都归给它。角色专用着色、其他遮蔽及历史仍参与最后颜色。

小型三维遮蔽体保存方向与强度

后面两次局部绘制读取 16×16×16 和 16×16×8 的三维纹理。位置先沿表面法线偏移，再转到局部盒中，盒外片元丢弃；纹理 RGB 解码为方向，alpha 提供强度相关数据。查询还使用表面法线，故该体积并非只有一个与朝向无关的暗度。

在 alpha 非零的样本处，将体积强度记为，恢复的方向为，则本组参数对应：

局部坐标最大绝对分量记为，边缘权重为，最终输出。靠近盒边缘时逐渐回到一，再以乘法合并到已有遮蔽，避免在盒边界出现突然的暗边。

本帧两次局部体积合计只改变半分辨率目标的 94 个像素；形状代理阶段则产生了 69,092 个非白像素。二者都有执行，但对这帧的影响范围不同。下面的距离场开放方向又是另一条空间照明输入。

不只输出暗度，还输出更开放的方向

两图来自同一个 860×360 结果：alpha 是开放程度，白色接近无遮挡，变暗表示较少环境方向可见；RGB 为编码后的开放方向。方向图的颜色不表示照明色，也不能当作普通材质法线贴回模型。输出会进入后续空间照明查询。

开放程度回答“还剩多少环境”，开放方向回答“剩余环境更偏向哪里”。例如表面一侧紧贴墙体，正上方与另一侧可能更开放；把结果压成一个标量会丢掉这种方向差别。

六层距离场覆盖不同空间尺度

距离场保存在 128×128×780 的单通道三维纹理中。程序使用六组中心与范围，当前半范围依次为 16、32、64、128、256、512 个场景单位；沿纹理深度打包不同覆盖层，并在层间保留边界采样空间。

像素先由对应的深度和法线恢复表面位置，再选择能够容纳当前位置及查询半径的最细覆盖层。当前只对视深小于 600 的表面执行这组查询，搜索半径为：

为该路径恢复的线性视深。半径随深度变化，使远处表面使用更大的空间范围。它不是把一个固定屏幕像素半径直接投到三维世界。

将所选层半范围记为，基准单元尺度为。纹理采样值解码成有符号距离：

这说明纹理中的灰度表示邻近几何距离。它本身既不保存物体颜色，也不直接保存最终遮蔽。

六个方向分别最多走五步

程序由表面方向建立局部正交基，将预存的六个半球方向转到表面附近。每个方向从一个基准单元尺度开始，最多采样五次；一旦走到查询半径就停止。

第个方向的开放权重初始为一。在行进距离处取得距离场值后，用以下约束更新：

第一项比较到几何的距离与随行进长度扩张的查询尺度；第二项为较远位置提供距离相关限制。接着按前进，既利用距离场跳过空旷区，也保留最小步长，避免贴近表面时停止推进。

全部方向完成后，标量与方向分别整理为：

权重过小时，方向退回原表面方向。接近覆盖层边缘时，还会在相邻较粗层重复查询并混合，减轻空间层切换造成的突变。最后把编码为写入 RGB，把写入 alpha。

直接读取当前结果，约 57.6% 的输出像素具有小于一的量化开放程度，说明本帧确有非零的空间遮蔽结果；该比例不是最终画面被压暗的面积。后续仍会结合颜色、材质和其他受光项，本节也没有把距离场遮蔽、屏幕遮蔽与光源投影阴影合成一个效果开关。

天空背景与分层颜色

雪城的天空并非只由一张背景颜色构成。本帧先执行大气背景，再叠加使用星空／银河相关纹理的层，以及独立的天空染色层。不同层使用不同颜色混合规则，并且都发生在最终显示转换之前。

这组图覆盖天空相关绘制的前后区间，固定使用零到一 HDR 预览。它用于定位背景建立的阶段，不能把间隔中全部变化单独归给某一张天空纹理。

层	当前读取的内容	颜色组合方式
大气背景	环境噪声、星色调色板、天空渐变	写入该绘制覆盖范围内的背景颜色
星云／银河相关层	噪声、遮罩、云状图案与星点输入	源颜色乘已有颜色后，再与已有颜色相加
天空染色层	曝光与天空色彩图案，部分变体另读方向扰动	采用源 alpha 与一减源 alpha 混合

第二条混合可以写为；第三条则是。相同的一张层颜色，在两条管线上会产生不同结果。这里确认的是实际资源与混合方式；各层在当前夜空里贡献多少，还不能只凭纹理名称判断。

雾与空间层次

雪城的空气效果既增加沿视线积累的颜色，也降低远处场景的可见度。本帧使用 160×68×128 的视锥体积，将局部介质、两组受光颜色、历史状态与沿视线积分分开保存。最后按表面深度读取已经累积好的颜色和透射率。

算法示意 · 点击查看大图

先分清介质、光照和累积结果

数据	当前格式与尺寸	保存的含义
介质系数	RGBA16F，160×68×128	两项指数衰减系数，以及第二项随距离变化的控制
两组局部光照	各为 R11G11B10F，160×68×128	参加后续积分的两份颜色输入
上一次体积状态	与前三份数据对应	在旧视锥中查询的介质与光照
累积体积	RGBA16F，160×68×128	RGB 为从近处积累到当前深度的颜色，alpha 为透射率

前两项是单个体素的输入，最后一项已经包含它前方的多个体素。将它们都笼统叫作“雾贴图”，会无法解释为何后续表面一次采样就能得到整个视线区间的效果。

近处均匀，远处按指数分层

深度并非均匀切成 128 份。本帧前 16 段以 0.3125 个场景单位为间距，覆盖到深度 5；后 112 段按指数分布延伸到 500。令段边界，：

这样近处保留细分辨率，远处用更厚的段覆盖更大范围。这里的 5、50、500 都是视深，不是地图上某个物体的距离，也未假定一个场景单位必然等于一米。

三张图分别显示累积到视深约 5、50、500 时的 RGB，均用零到 0.1 的 HDR 范围预览。近处颜色较弱，深度增加后可见更强的暖色局部分布；超过预览范围的亮部会截亮。它们是体积平面的累积数据，没有用场景几何轮廓裁出最终可见区。

体积历史重投影与无效位置修复

局部更新读取灯光数据、阴影、噪声及旧体积。每个当前体素的位置转换到旧相机，再按同样的深度分层规则计算旧体积坐标。当前历史使用开关为一；对进入完整更新、且旧坐标落在允许范围内的体素，介质与两份光照分别执行：

这条平滑发生在沿线积分之前，稳定的是局部介质与光照。另有复用已有光照的分支，并非所有体素都在每次调用里重新计算同样多的工作。

无法采用有效历史的完整更新位置还会进入修复列表。随后两个独立阶段先对列表中体素收集 3×3×3 的 27 个邻居平均值，再把结果写回。边界坐标先夹在有效范围内；只修复列表中的位置，不是无条件模糊整份体积。先收集再写回，也避免某个体素读到同一次处理中刚被改写的邻居。

一条视线里，同时累积两项散射与透射

积分按每个视锥 XY 位置从近到远遍历全部 128 层。令段长，视线斜率长度因子为，段中点的相机距离估计为：

距离不超过 450 时，；450 到 500 之间逐渐淡出，之后为零。有效段长是，当前缩放。实际程序只用参与中点距离和远处淡出，没有额外把整个乘上；公式在这里保留这一区别。

把介质四个通道记为，两份局部光照记为，则：

初始。本帧实际系数的前两通道非正，使指数形成衰减；它们是编码后的计算系数，不直接当作未经换算的物理密度。两组颜色共同参加累积，第二项另受随距离变化的门控。

每走完一段，就写下该段末尾的。颜色除以来自当前参数 4 与程序中的；不能脱离参数把这一倍率概括成所有设置都固定不变。当前积分遍历全部深度层，没有根据很小提前退出。

同一份累积体积的透射率可以直接读取：视深 5 的整层约为 0.9956，视深 50 的整层约为 0.9604，最远层在约 0.656—0.7925 之间。前两层虽然透射接近均匀，RGB 仍有明显局部变化，因为空气受光与透射衰减使用了不同数据。

表面按自己的深度接入雾

后续全屏空气合成先从场景深度恢复距离，计算距离／高度相关的空气项，再读取累积体积。若前者为，体积取样为，核心组合是：

合成程序还读取较粗的附加光照及深度，以深度相关权重恢复该颜色输入，最后加入量化抖动。当前末尾可选颜色模式未开启。RGB 混合采用“源一、背景乘源 alpha”，其中输出 alpha 保存组合透射率：

这组图取该全屏空气合成的相邻前后，固定零到一 HDR 范围。它同时包含距离／高度项、体积项和附加颜色，说明整个空气合成阶段怎样改变远近层次；它不是仅关闭体积积分的对照。

之后的雪风、云片等材质也读取这份累积体积，按自身位置接入空气条件。若只在最末尾给所有内容罩一张固定颜色，就会丢掉不同深度处粒子与背景之间的关系。本节展开了介质状态、历史修复、分层积分及其消费；局部灯光注入中所有光型、噪声与散射参数仍需逐项核对。

天气、云片与晚期粒子层次

主体几何完成照明后，画面还继续加入雪风、烟雾、云片、蒸汽、发光面片和粒子相关绘制。它们拥有自己的纹理、遮挡关系与混合状态，不能仅用“透明”两个字概括。

两图固定使用同一相机和零到一 HDR 范围，分别位于这一批晚期效果前后。可观察右侧街道附近新增的暖色亮部与细碎覆盖。它们是整个区间的阶段对照，尚未隔离每一种天气或粒子的单独增益。

形状、空间关系和颜色各有输入

当前雪风路径同时读取形状遮罩、风噪声、烟雾噪声、场景深度、曝光以及环境／雾相关结果。云片还读取多层云色、云片纹理和云影输入；其他粒子分别使用移动 UV、冰晶图案或溶解遮罩。纹理决定覆盖的细节，深度与空间输入把效果联系到已有场景，混合状态决定颜色怎样进入 HDR。

已核对的雪风、云片与暴风雪相关绘制使用源 alpha／一减源 alpha 的 RGB 混合，并同时写颜色及附加效果目标。附加目标随后仍会被其他阶段使用，不能把所有目标都当成一张透明背景图。

已有绘制不代表每种天气都很强

本帧还有专用的空间效果网格遮挡、卡片类绘制和 GPU 粒子路径。其具体网格表示、动画数据生成及每个材质的软交界算法尚未全部还原。特别是暴风雪相关程序有实际调用，也不能由此断言当前画面处于强暴风雪：可见强度还受材质参数、覆盖范围和深度限制。本节补齐这些效果的执行与输入关系，未核实的外观归属继续保留范围说明。

角色与场景一致的环境受光

角色需要随所在环境得到相应颜色和遮挡条件。当前实现分别取样、保存和更新环境颜色与阴影反馈，再由专用人物材质读取；本节按两条状态链展开其空间采样和时间变化。

角色不是直接从最终截图取一个平均色。当前路径从材质颜色和阴影数据取样，按有效性筛选，再把结果保存在小型浮点纹理中。

70 列里存的是不同任务

中间结果为 70×5：前 10 列保存环境颜色样本，后 60 列保存阴影样本，每列各有五个空间取样位置。汇总结果为 70×1，保持相同分区。

区域	样本怎样取得	怎样判断有效
环境颜色	把世界位置投影到主视图，读取材质色和类别	排除特定材质类别及无效位置
阴影	选择阴影覆盖层，投影到光源视角做深度比较	使用采样点自身的控制量

70 列不等于 70 个角色。它是两种任务的布局，实际如何为不同角色分配槽位还需要完整的实例关系。

压缩为一行的环境反馈 — 70×1 的环境反馈；仅为看清各列而纵向放大，颜色未逐列归一化。

这是两份小纹理的实际显示，颜色区和阴影区共用排列。阴影区域主要保存标量，因此直接显示为 RGB 时会呈红色或暗色；它不是周围环境的全景照片。

颜色更新是有条件的指数平滑

有效颜色样本取均值，已有结果为，本次更新为：

若没有有效样本，就保留旧结果。对固定的新输入，旧差异每次保留 90%，即经过次更新后残留。约 7 次更新消除一半旧差异，约 22 次消除九成；这是从实际系数推导的响应，不是额外测量的秒数。

类别筛选防止特定表面主导环境取样。例如已确认排除了与某些角色路径相关的类别，而不是按“像素看起来像皮肤”进行颜色识别。

阴影反馈是另一种状态积分

阴影区先对有效比较结果取均值，结合控制量得到相对中间值的偏差。旧状态的一部分也以 0.5 为中心解码，响应增益随旧偏差改变：

之后，用新偏差推进主阴影状态，并将偏差重新映射回保存范围。特殊控制条件还可以直接覆盖状态。

因此，阴影反馈不能套用颜色的固定 0.1 插值。它保留了自身的响应状态，共用一张小纹理不意味着共用一套更新公式。

阴影状态的两个分量构成带记忆的更新

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资源布局和依赖关系示意。每列对应一个任务槽，并未把槽数解释为角色数量；跨次使用的连接用虚线表示。

设五个候选中有效性大于 0.001 的阴影样本均值为，最后一个有效样本的控制量为。输入样本保存的是 $阴影通过率$ ，因此先前的比较通过率和这里的遮挡量方向相反。驱动量为：

已有状态的两分量记为，把第二分量还原为以零为中心的状态：

第一分量保存主要结果，第二分量保存会继续推动结果变化的偏差。假设，则、增益约为 1.020，得到，两分量都约为 0.602。这是公式算例，用来说明驱动先改变偏差，再由偏差推进主结果。

下一次若驱动量回到零，旧偏差仍可能存在，主结果会继续变化。这与颜色路径“输入不变则逐渐靠近该颜色”的一阶插值不同。没有有效阴影样本时驱动量被置零，也不能据此断言两个旧状态都原样保留：旧偏差依然参与正常状态推进。

边界限制同样影响后续响应。第二分量保存时夹到零到一，下一次恢复的因而在内；第一分量也独立夹取。控制量大于 999 时另走强制覆盖分支，两分量直接写驱动量的饱和值，绕过上述常规更新。这个大值在此处扮演模式控制，不能解释成一个普通的阴影强度。

世界采样点怎样接到可见材质

环境颜色侧先把世界采样点乘以当前视图投影，再用齐次除法和屏幕映射得到材质图坐标。取得的值来自场景材质颜色与类别，尚未包含最后的色调映射、泛光与界面。它提供的是参与角色配色的环境输入，并非周围真实入射辐亮度的完整积分。

有效样本的 alpha 在这里用于判定是否纳入统计；通过筛选后按样本个数求均值。它不是把所有样本按 alpha 做普通透明混合。颜色区与阴影区又有不同的投影来源：前者去主相机材质图，后者去选定的阴影覆盖层。即使两个区域最终挤在同一张 70×5 纹理里，坐标和数值的含义都不能互换。

谁读取旧结果，谁生成新结果

身体、脸、裙子与眼睛的相关顶点路径先读取已有环境结果；场景里的取样汇总随后执行。当前袜子代表顶点路径未读取该反馈，也不应该强行应用相同环境项。

这样的先后顺序，使环境成为跨次使用的输入。一次捕获可以确认读写关系与公式，但不能单独证明更新频率或所有角色的槽位交换方式。

头发与腿部材质的高光、边缘色与闪点

本帧这条头发材质同时覆盖发束和一部分腿部表面。它除了已有的区域明暗，还单独计算两条平滑高光带、视角相关边缘色，以及两组程序闪点。因而不能只把对应贴图列在资源表里，再用裙装算法概括所有人物表面。

黄色线框显示当前绘制的真实范围：发束与腿部共享这条提交。图中脸部、眼睛及其他衣片尚未全部完成；这里只用它定位分析对象，不作为最终人物外观。

两条高光带有各自的宽度和强度

程序先给观察方向的竖直分量加偏移并归一化，再与主光方向相加、归一化，得到用于高光的半角方向。当前观察方向偏移为 -0.06。记，两条高光带分别按下式生成：

高光带	指数	过渡上界	强度
第一条	6.4	0.844	0.099
第二条	5	0.773	0.399

两条带再分别乘对应颜色并参与材质组合。指数、阈值区间和颜色是独立控制，因此这条路径并非仅有一个宽度固定的 Blinn–Phong 高光。随后还有依赖、材质区域与遮罩的边缘色处理；它改变表面颜色，与扩张几何得到的描边分别理解。

闪点与高光来自不同输入

高光依赖表面方向、光向和视角；闪点先把材质 UV 切成格子，从整数格坐标构造两组随机值，再在格内生成圆斑并施加相位脉冲。当前基础闪点使用以下参数：

参数	当前值与用途
UV 网格倍率	100，决定材质空间中格子的密度
圆斑参数	0.03，进入与格内距离平方比较的量
时间倍率	0.25，进入闪点的正弦相位
相位选择参数	0.243，决定哪些随机点进入当前脉冲
强度倍率	1.5
相机相位距离	使用相机位置经缩放后的长度

第二组闪点还按法线纹理的 alpha 选择参数档。高值、中高值和中值档分别使用 500、350.1、120 的网格倍率，并有各自的时间倍率与颜色；更低档的附加强度初始化为零。这里描述的是程序中的选择规则，不代表每个被绘制的像素都落入同一档。

基础与附加闪点相加后，本帧还会乘法线纹理的蓝色遮罩。法线纹理的 RG 负责方向，B 负责这条闪点遮罩，A 参与附加档位选择。 将四个分量都当作普通法线数据，会漏掉真正控制闪点外观的部分。最后，闪点与区域漫反射、方向高光一起进入角色输出与后续分类照明。

脸部明暗与表情

木偶脸部外观由几何覆盖、按光向控制的明暗边界和可选表情叠加共同组织。下面先确认当前可见性与开关，再说明 SDF 阈值如何形成脸部明暗；表情图集的叠加分支在本帧关闭。

几何覆盖：UV 标签与当前分支状态

脸部颜色出现之前，顶点程序已经用材质状态和第二组附加 UV 中的标签决定哪些顶点参与当前形状。当前脸／眼区域的一条规则是：在本次启用条件下，将的顶点位置折叠到局部零点，然后才继续执行物体、观察和投影变换。

这份绘制中，检查到的 2520 个输入顶点有 589 个命中该条件。此前用原始位置直接预测顶点输出时，裁剪坐标分量的最大绝对误差约为 0.215；加入可见性折叠后降到约。这将差异定位到了顶点分支，而不是脸部光照或贴图颜色。

折叠影响的是三角形的实际覆盖和深度，后面的眼睛又有独立几何与深度测试。若只恢复脸部 SDF 和底色，却忽略这步，额外的面片仍可能遮住本应可见的眼区。改变瞳孔的深度偏移会改变另一个环节，无法代替已经确认的可见性规则。

当前脸部路径中的功能	本帧状态	对阅读后续算法的影响
UV 标签驱动的几何折叠	启用	改变部分眼区几何覆盖
风格化透视形变	当前关闭	不将此帧脸型归因于该分支
表情图集叠加	当前关闭	图集是可用资源，本帧不叠加其中表情瓦片
解析阴影平面	平面数为零，相关模式不提供有效平面	不把这条可选分支解释为本帧动态自阴影
主脸部 SDF	执行	纹理阈值与局部光向共同形成明暗控制

这些状态由本次常量和分支共同确定。接下来的 SDF、表情与材质说明会分别交代计算能力和当前使用情况。

明暗边界：局部光向与 SDF 阈值

基础颜色负责面部图案；后两张以灰度显示数值阈值。它们并不是当前帧脸上的实际阴影，而是供不同光方向查询的控制数据。

先把光转到脸自己的坐标里

角色转头后，世界中的同一光方向相对脸部会改变。顶点处理先把光方向投影到模型局部轴，再分别在两个二维平面中归一化，得到传给像素阶段的方向项。

归一化分母保留 0.0001 的下限，避免光几乎垂直于某个平面时除以接近零的长度。这里的局部方向负责让明暗条件跟随脸部姿态，而不是直接用屏幕左右判断光从哪里来。

红色与 alpha 接成两个阈值区间

读取 SDF 后，采样阈值为：

红色分量负责较低的半区，alpha 分量可以进入较高的半区。图中的灰度不是“当前有多亮”，而是这个位置在何种方向条件下转入另一侧。

方向项则形成比较阈值：

当前，上下限为 0.03 与 0.97。阈值没有被允许直接冲到两个极端，有助于保留可控制的分区范围。

阈值差怎样变成明暗权重

程序按边界陡度放大差值，再进行连续的 S 形转换：

本次边界陡度为 100，暗端与亮端分别是 0 和 1。这个变换在差值跨过零时由暗侧迅速进入亮侧，边界形状主要由阈值纹理设计，而不是完全由网格弧度决定。

程序也有按光的侧别翻转横向 UV 的逻辑；当前主分支被材质控制强制为不翻转。不能因为存在自动翻转代码，就把这一帧写成已经执行了翻转。

一次 SDF 查询的数值过程

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依据本帧脸部路径绘制。下方边界曲线是公式示意；材质控制在本次主分支禁用了横向翻转。

可以把两个输入看成不同的问题。纹理值回答“脸上这个位置的边界设在哪里”，光方向给出的回答“本次照明推进到哪条边界”。当，上面的 S 形转换恰好给出 0.5；进入亮侧，进入暗侧。

用不代表本帧具体像素的数值走一遍：若，则；若局部方向项且偏移为零，则，正好落在过渡中心。光方向改变为后，，同一个纹理位置便转向亮侧。纹理不需要随光重新绘制，改变查询阈值即可让边界在脸上移动。

alpha 非零时，程序选择，不是把红色和 alpha 各算一份阴影后混合。例如会选择；此时红色通道不再决定这个主阈值。两张灰图一起展示，才足以理解整个阈值域。

把记为，亮侧权重由 10% 增加到 90% 所需的阈值宽度为：

本次，宽度约为 0.00127。这个数字描述阈值域中的陡度，不等于屏幕上 0.00127 个像素。屏幕边缘有多宽，还取决于 SDF 在表面上的梯度、纹理过滤、投影尺寸及后续抗锯齿。因此非常陡的数值过渡仍不能直接用最终截图测成一个固定像素宽度。

次级控制与最终颜色

当前另一个 SDF 分支使用其余分量，通过局部 UV 选择、缩放、偏移和周期映射形成额外控制。它不是把同一个阈值公式原样再执行一次。

最终脸部还结合阴影颜色、不同区域的高光参数与视角边缘项。因此上式得到的是明暗权重，不是完整脸部颜色。基础贴图、主分区、局部控制和后续照明一起解释了最终面部，而单张 SDF 灰图只展示其中一种输入。

表情叠加与可选消隐的实现

图集中可见分散的眼部、嘴部与脸部图案。当前是中性表情状态，叠加门控为零，像素程序跳过整段图集计算。下面说明它启用时的算法；本帧脸部的可见结果不能归因于这张图集已经叠加。

图集选择前仍有局部变换

程序通过表情索引与列数得到行列，行方向另有反序处理。在进入对应单元前，还可以：

以纹理中心为基准平移、缩放或镜像。
根据左右区域选择不同局部参数。
用正弦和余弦构造二维旋转，角度可带时间变化。
限制局部 UV，再映射到图集单元。

可选的第二层表情样本按自身 alpha 与第一层混合，最终再以覆盖率进入脸部颜色。表情颜色如何接受阴影也由方向条件控制。因此恢复骨骼与形态变形之后，仍可能需要材质图集才能得到完整表情。

消隐保留不透明深度行为

脸部程序还具有 4×4 有序抖动消隐。它根据屏幕像素位置从固定顺序表取阈值：

 1  13   4  16
 9   5  12   8
 3  15   2  14
11   7  10   6

当有效消隐量低于相应开启阈值时，程序根据消隐量与格内阈值的关系决定保留或丢弃像素。比例变化通过空间覆盖实现，仍遵循不透明材质的深度逻辑，而不是把整个人物颜色统一做透明混合。

这是一条可用分支，实际是否丢弃由当前材质和像素输入决定。它与图集换表情属于不同任务。

眼睛的内部层次与高光

眼睛的深度感由视线在内部结构中的落点、多层颜色和方向高光共同建立。本节分别追踪解析视差、各层运动与混合，以及 Matcap 的观察空间方向。

前两张取同一材质颜色目标的相邻阶段。此时头发等后续部件尚未全部完成，额头与最终图的差异不属于眼睛程序本身。

它们是实际被眼睛路径读取的不同纹理。瞳孔图提供内部颜色，Matcap 提供随视图方向变化的外观，亮点又有自己的控制；最终眼睛不是直接显示其中任意一张。

视差来自沿视线的内部落点搜索

眼睛程序以表面法线、相机方向和材质参考轴构造局部坐标系。根据观察角度，搜索步数为：

正视时约为 4 步，接近掠射角时最多约为 16 步。斜视路径跨过更大的内部范围，因此分配更多步骤。

搜索在局部 UV 平面沿视线推进。每一步由当前位置到瞳孔中心的半径，计算解析定义的内部深度，找到穿越点后再用前后两步插值细化。当前瞳孔中心为，半径参数为 0.5，视差幅度参数约为 0.3，径向轮廓指数为 2。

主循环不是每一步都采样独立高度纹理，所以不能写成标准高度图视差映射的某个固定采样版本。它使用参数化的内部形状；最终得到的位置再用于瞳孔底色和相关图案。

不同层有各自的运动与混合

多层瞳孔纹理可以分别执行 UV 平移、旋转和振荡。打包渐变图中，不同纵向行保存不同混合曲线，程序固定读取若干行，再沿横向查询对应权重。

部分颜色路径还采用多项式转换：

因此不能将所有层的采样值直接按同一个线性加法相加。不同分支包含加法、乘法或叠加式组合，开关决定哪些路径实际参与。

Matcap 的方向是怎样得到的

程序把 UV 相对中心的横向位置解释为球面局部坐标，以：

恢复第三个分量，再与原法线混合。当前相关混合强度约为 0.3。这个方向转入观察空间后映射到纹理坐标，用于查询 Matcap。

这条路径可以产生随观察方向变化的眼球亮部，但它不证明亮点对应场景里某个真实反射物。前后的静态眼睛图展示写入贡献；真实视角变化幅度仍需要多视角画面。

衣料的明暗、双面外观与闪光

裙装的基础明暗和细小闪点有各自的控制来源。下面先解释区域参数、法线与正反面采样如何建立衣料，再展开随机点簇、相机相位和遮罩怎样叠加闪光。

基础衣料：控制分区、细节方向与明暗渐变

颜色图可识别浅色衣片与装饰。控制图的灰度块用于选择参数组；细节图又独立提供局部方向。三者职责不同，不能用底色图替代其余输入。

一个网格可以对应多组材质参数

控制图 alpha 通过 0.2、0.4、0.6、0.8 等阈值分成多个区间，再选择对应参数组。这使同一衣片网格内的区域拥有不同阴影色、高光或细节强度，而不必仅靠最终颜色区分材质。

当前基础法线、细节法线、金属响应和明暗渐变共同参与。控制图分区决定“选哪一组”，法线与光向决定“当前如何受光”，两者不能混为同一个遮罩。

用屏幕导数建立局部方向

裙装程序从位置和 UV 的屏幕导数建立局部切线关系。细节纹理的两个横向分量被映射到正负区间，纵向分量按平方根关系重建，再与基础法线组合。

某些细节路径受材质区域标记限制，所以不能把衣料微法线无条件施加到整个身体。这种处理允许局部织物保持自己的受光细节，同时沿用角色共用的几何与输出目标。

明暗不是直接把点积当亮度

光照点积先经过重映射：

再与控制图和顶点数据结合，决定明暗分区与渐变查询。阴影渐变本身是实际的颜色资源：

不同横向位置对应不同受光程度，纵向行可容纳多组规则。图中的窄色带只是输入，实际哪一行被哪种区域使用，要结合程序条件理解；并不是给最终截图沿水平方向盖一道渐变。

控制图 G 怎样变成明暗分界

衣料控制图中的绿色分量先经过带符号平方重映射：

顶点遮蔽参与的变体再将它乘以顶点颜色 R。系数 2 来自原指令对同一个值重复两次求点积；只写一次平方会改变整条曲线。

这个重映射保留两端，并让中间变化更平缓。例如分别得到。它是作者提供的受光控制，不能从“看起来像 AO”的灰度图直接推断为屏幕空间环境遮蔽。

令前文的半兰伯特值为，组合量为：

当时强制进入暗侧，时强制进入亮侧；其余位置与阈值比较。暗侧的深度量为：

亮侧直接取。若开启顶点过渡控制，还乘。本次 ILM 与顶点遮蔽开关均开启，、，未用顶点 G 再调节过渡宽度。这里保留了两个量：描述跨入暗侧多深，描述渐变如何过渡；后面的金属分支还会使用前者，不能只保存最后的渐变坐标。

双面裙装不只是翻转一个法线

当前第一组裙装的背面备用 UV 开关为一。正面读取主 UV，背面可读取另一组 UV，同时几何法线按正反面翻转。材质再用世界位置与所选 UV 的屏幕导数构造局部切线方向。

控制图 alpha 的区间还决定哪些区域能接入衣料微法线。已确认的细节区域为，并额外要求控制图 B 不大于约 0.95。细节图的 R、G 恢复横向法线，alpha 则独立提供细节遮罩。

满足条件时，程序将恢复并归一化的细节世界法线加到基础世界法线上，再归一化；其他区域保留基础法线。这一步并不是对整个模型无条件替换法线。

背面还有独立的全暗侧选择。本次相关允许开关为零，因此背面条件可将明暗控制强制设为暗侧。这样，同一片薄裙装的内外侧同时具有坐标、方向和受光上的差别。

区域编码不是五等分后的顺序索引

当前 alpha 区间与参数组的关系为：默认组接收其余区间，可选第二组，可选第三组，可选第四组，可选第五组。每组还有独立门控；门控关闭时保留先前选择。

因此，直接用索引五套参数，不是这条裙装程序的等价形式。保留区间次序和各自开关，才能让颜色、高光、背光色和细节区域选到同一套规则。

衣料闪光：点簇、相机相位与区域遮罩

裙装的闪光有独立的程序化生成过程。它首先在材质 UV 上建立网格，每个格子生成两组稳定随机数，再按圆斑形状和时间相位决定哪些点发亮；最后才进入颜色与遮罩组合。

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格子坐标保持随机图案稳定

随机函数分别以重复排列的和为种子。种子先乘约 0.0973、0.103、0.1031 等不同系数取小数，再混合分量点积和乘法，生成四个零到一的数。前三个控制颜色和圆斑位置／尺度，第四个控制脉冲相位及开启条件。

随机数依赖整数格子坐标，同一格内部不会因为 UV 的细小变化而重新生成一套点位。局部坐标则负责在这个固定图案内移动采样。

圆斑的半径参数作用于距离平方

随机中心为，第三个随机量为，尺度为：

第一组中心额外偏移 0.5，第二组不偏移。这里与距离平方比较，所以圆斑支撑半径约为，而不是直接等于。把它作为普通线性半径使用，会明显改变亮点大小。

相机与时间共同改变脉冲

设第四个随机量为，活动相位宽度为，经过缩放的相机位置长度为，帧相位为：

程序中的是对传入相机位置按 XY 尺度处理后取长度，不能直接改称“当前像素到相机的距离”。相机变化会调节闪烁相位，格子随机位置本身仍由 UV 决定。

两组贡献分别为随机 RGB 乘圆斑和脉冲，再相加，乘闪光色与强度。随后按亮度系数形成另一种着色结果，与原随机颜色插值；最后可乘实际材质遮罩。本次传入的遮罩是基础法线纹理的 B 通道：R、G 提供法线横向量，B 在这里另行控制闪光，不能当作已经存好的法线 Z。

第一组裙装：基础法线纹理 B 通道中的闪光遮罩；亮处保留更多闪光贡献，暗处抑制。

两图来自各自绘制所用纹理的实际 B 通道，以固定 0–1 范围显示，没有自动拉伸对比度。这里展示的是闪光乘入前的区域权重；点位和闪烁仍由前述程序生成。

两组裙装使用不同的实际参数

参数	第一组裙装	第二组裙装
UV 网格倍率	100	107.69
圆斑尺度	0.015	0.05
帧相位倍率	0.5	0.87
活动相位宽度	0.2	0.4
强度	1.68	1.68
亮度着色插值量	1	0
闪光颜色 RGB	约 (1.472, 1.211, 0.944)	约 (1.052, 0.0068, 0.0497)
相机 XY 尺度	2	3
材质遮罩	参与	参与

这些值来自两次绘制各自的常量；相机尺度差异还存在于程序本身。第一组偏向以亮度控制统一的暖色闪光，第二组保留更多随机分量并使用偏红的颜色。它们仍会经过区域遮罩、照明组合及后处理，不能把表里的 RGB 直接当成最终屏幕颜色。

按同一随机半径样本比较，第二组圆斑的 UV 支撑半径约为第一组的倍。这是由网格和形状公式得到的关系；最终可见点数与尺寸还受遮罩、相位和像素采样影响。

晶体饰件的高光、环境反射与方向图案

木偶的部分饰件使用独立晶体材质。它在人物基础明暗之上，组合微表面高光、立方体环境颜色和方向图案，再由视角与材质遮罩控制混合。当前绘制范围可直接定位到中央装饰、悬垂饰件等区域。

这张线框图定位当前晶体材质覆盖的几何，底图仍是材质阶段。名称中的“晶体”不能替代具体实现；下面按本帧实际开关逐项说明。

本帧哪些分支真正接入

分项	当前状态	对颜色的作用
微表面高光	启用，粗糙度参数为 0.5	根据法线、主光和观察方向形成直接高光
环境立方体采样	启用，强度倍率为 10	按反射方向取得预先保存的环境颜色
方向图案	启用，投影倍率为 1.5	用表面方向在观察相关基底上的投影查询图案
Fresnel 型调色	启用，指数 4.8、倍率 10	在掠射方向调整上述效果颜色
额外法线细节	关闭	本帧不加入这一项颜色响应
折射方向	计算开关启用，但其颜色消费者是已关闭的法线细节分支	不能据此声称本帧出现背景折射

这条材质绑定了独立晶体立方体纹理与图案纹理，没有通过这条折射方向去读取当前背景画面。表面带有复杂反光外观，并不等于正在把屏幕背景折弯。

高光与环境反射怎样组合

微表面分项由法线分布和 Fresnel 型反射率形成，再乘主光受光量。当前法线分布项包含：

原程序还单独处理分母退化的情形。这里是该分项自身的参数；这段高光不应自动等同于一整套未经核对的标准物理 BRDF。

环境颜色使用当前反射方向查询晶体立方体纹理；本帧未启用另一条球形位置修正分支。方向图案则将法线投影到观察相关的两根轴，形成二维坐标，再读取独立图案和覆盖量。三者先形成效果颜色，随后接受 Fresnel 型调色：

这是当前乘色模式的近似数值表达。最终混合使用法线纹理蓝色分量作为权重，并选择乘法模式：

因此，独立的反射、方向图案和高光先在晶体效果内部组合，再以材质遮罩调制人物基础颜色。它与裙装的随机闪点、普通头发的双高光带是不同的效果链。

亮部扩散、运动模糊与显示色彩

运动模糊和泛光在当前颜色上组织运动与亮部，再由显示处理完成颜色转换。这份截帧中它们位于边缘处理和历史重建之前，后两者使用的颜色域也由此确定。

当前观察到的运动模糊路径先整理运动相关结果，再输出较低分辨率的颜色与控制。泛光路径从场景亮部开始，经过过滤、下降尺度与组合。最终颜色阶段再将相应结果汇入显示颜色。

两张图用于定位颜色处理的先后。右图还包含中间的亮部与颜色变换，不能将整体明暗差仅归因于运动模糊；模糊是否明显还取决于本帧实际位移。它们之后的边缘与历史处理接收的是已经完成显示转换的颜色。

这些步骤的输出顺序可以确认，但本篇没有将所有运动模糊与泛光变体展开为完整公式。这些阶段的具体参数需要分别从当前执行路径确认。

这里必须保留的事实是：当前帧的颜色处理先结束，后面才做边缘与历史重建。 这决定了历史保存的数值范围，也决定邻域约束应该比较什么颜色。

抗锯齿与画面稳定

这份实现先处理当前帧边缘，再利用表面运动重建并融合历史颜色。两条路径共同服务边缘与时间上的稳定：前者查找边缘形状，后者判断哪些旧结果适合当前表面。

表面对应：运动编码与法线存储复用

照明阶段结束后，相机与几何运动重新写入此前保存法线的纹理。运动表示同一表面在当前与旧画面之间的屏幕位移。

这两张图分别只显示实际的 R、G 运动通道，没有混入用于其他控制的蓝色。当前画面大部分值接近中性灰，表示编码靠近零位移；为了让静态区域不被误读为强运动，这里没有按各图极值自动拉伸。微小差异仍会在后续解码中参与计算。

当前解码为：

零点为。相机运动可以从深度恢复表面位置后投影比较，动画几何还需要其当前与旧的变形后位置。只提供相机位移，无法正确描述角色转头或衣片摆动。

这张存储空间的寿命分为两段：

1
2
3

材质写法线 → 照明和遮蔽读取法线
                         ↓ 最后一次方向读取完成
相机和几何写运动 → 运动模糊、历史融合读取运动

顺序复用节省了独立存储的需求，但不能在方向消费者结束前改写，也不能在动态几何尚未写完时提前融合历史。

当前帧边缘：检测、查表与邻域混合

当前帧边缘处理是一条独立链：

步骤	输入	输出
亮度差检查	后处理颜色与材质类别	两方向边缘
形状搜索与查表	边缘图、面积表、搜索表	邻域混合权重
当前颜色混合	原颜色与方向权重	当前帧抗锯齿颜色
回写	混合结果	后续历史重建的当前输入

亮度按加权，邻域差值与 0.1 比较。程序还检查类别，因此图中不是所有可见物体都用完全相同的边缘筛选规则。

后续面积与搜索查找表把边缘形状转为混合权重，形成 SMAA 型形态学处理。这一步只利用当前帧；下一节才加入旧颜色。当前图与历史图的处理分辨率相同，这份捕获没有展示从低分辨率到高分辨率的放大。

跨帧稳定：重建核、类别约束与历史状态

两张采用相同位置和显示设置。输出中部分亮点与轮廓更平滑，同时也能观察到细节变软；它展示本次空间变化，不等同于连续运动质量测试。

沿前景表面重投影

程序比较中心及四个偏移为像素的位置，剔除越界点，并按当前反向深度约定选较靠前的表面，再读取其运动与附加标记。高位材质类别另外从当前像素位置读取。

细轮廓附近同时存在前景和背景。采用前景运动，可以减少把背景位移用于前景边界的情况。随后按平方关系解码位移，找到旧坐标，并单独取得历史状态与颜色控制。

当前颜色由十六个样本重建

当前颜色不是一次双线性取样。程序显式读取 4×4 的十六个样本，滤波尺度又受状态和采样偏置上限表控制。

将样本到重建中心的尺度化偏移记为：

当前重建色为加权颜色和除以有效权重和，随后限制在十六个样本逐通道的最小、最大值之间。总权重过小时采用保护分母。

这个核含有负权重区间，不是普通平均。负瓣可以改变细节锐度，也可能把重建值推到邻域范围之外，因此最后的限幅有实际作用。

历史颜色使用另一套重建

旧坐标通常落在像素之间。程序由小数位置构造三次权重，将采样位置合并，以五次颜色读取重建历史 RGB，并做归一化。越界时，旧颜色与状态都不再作为正常历史使用。

新旧颜色的采样核不同：当前侧利用更完整邻域重建，历史侧按重投影位置过滤。只保留一个简单的“当前与旧颜色插值”无法解释前面的取样过程。

五次历史采样怎样近似一个二维重建核

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采样足迹与数据流示意。网格点是逻辑采样位置，历史侧的中心坐标会随小数位置移动，不是固定的整数十字。

把旧坐标换算到像素中心坐标后，取整数基点与小数部分。每个坐标轴分别构造两个中间权重：

是合并中央两项后的过滤采样位置。另外两个位置位于和。沿横纵两轴分别计算，就能取得中心、左、右、上、下五个过滤样本。

外侧修正系数为：

当小数位置在零到一之间，为非正值，说明外侧项是负瓣修正，不是五个样本简单平均。在的算例中，两项均为，分母为 0.775；当两项均为零时，重建退化为中心项。归一化让输入若处处是同一颜色，输出仍保持该颜色。

这个五次方案不包含四个角上的独立读取。它保留当前程序选择的十字修正结构，不应称为完整 4×4 三次重建的逐项等价展开；当前颜色侧的十六次读取也没有被这五次替代。

此外，RGB 重建完成后，程序仍在原始旧坐标单独采样历史状态，以及颜色图中的 alpha 控制量。高阶颜色重建与离散／状态信息有不同读取方式，不能把 RGB 的负瓣滤波直接施加给全部控制字段。

十六点当前核的负瓣在哪里

前面的核可用表示：

在本次限制范围内，它在和处为零，在之间为负。比如时权重为 1，时约为。近处正贡献和稍远处负贡献共同形成较锐的重建响应。

这也给出两种必须分开的限制：一是当前重建色夹到十六点的逐通道范围，抑制重建本身的过冲；二是后续按类别和历史状态限制旧颜色，处理旧内容与当前内容不一致。把两个限幅合并，会改变它们所约束的对象。

类别决定何时限制历史

雪等材质保存的高位状态在这里被提取，参与分支选择。一类路径采用逐通道最大值保留规则；其他路径在状态到期后，用当前对角邻居构造颜色区间，将历史限制进去。区间还随运动与亮度差变化。

类别、历史保留状态和颜色约束共同工作。这也说明材质输出里的附加位不是只服务当下照明，它们会持续影响最终细节。

混合比例来自权重和与累积状态

记当前有效权重和为，已受控制的历史累积量为：

下一次允许的累积量上限还受 UV 运动长度影响：

静止时上限为 12，较快运动时降到 2。它是累积状态的上限，不是直接把颜色乘十二或乘二。完整状态更新还包含当前覆盖控制。

两张历史结果分别保存什么

保存位置	含义	对下一次的作用
状态的第一分量	颜色约束的延迟／保留状态	决定何时使用更强的颜色限制
状态的第二分量	归一化历史积累量	参与后续混合权重
颜色的 RGB	重建与融合结果	作为下次旧颜色
颜色的 alpha	当前运动图附加标记的副本	比较前后控制状态

普通路径的保留状态当前每次递减约，特定高位类别会将其重新设为 1。颜色 alpha 是控制标记的继承，不是程序重新估计的连续置信度。

本次采样偏置换算到像素约为。一帧只能给出这个取值，无法单独恢复完整抖动序列。

从雪材质到历史输出的一条完整数据路径

取一个覆雪栏杆像素，其数据会依次经过以下环节：

材质阶段组合原表面与雪层，写当前颜色、法线、普通类别和高位历史控制。
照明使用法线和阴影计算受光；这些方向消费者结束后，同一份方向存储才允许被运动覆盖。
显示处理与当前帧边缘混合生成时序输入颜色。此时 RGB 已处在当前的颜色映射之后。
时序阶段在深度邻域里选前景运动，用它寻找旧坐标；高位类别则从当前输出像素自己的类别位置读取。
旧坐标有效时，分别取得五点重建的历史 RGB、历史状态和单独的 alpha 控制；越界则把历史路径输入清空。
当前十六点重建、类别约束和累积状态共同决定混合，最后分别写新状态和带当前控制标记的颜色。

第四步有一个容易漏掉的细节：运动的空间来源和类别的空间来源并不总是同一个像素。轮廓处运动可能来自偏移位置的前景，而高位类别仍属于当前像素。现有指令明确分别寻址，不能为了代码简洁把它们都改成邻域获胜点的数据。

这种组织把“用哪个表面的位移找历史”和“当前像素允许怎样保留历史”分开。它解释了为什么只传一张历史 RGB 或只有一个固定混合比例，都无法表达这帧完整的时序状态。

本帧效果的配合与分析范围

积雪从两套材质和顶点控制形成表面，静态阴影经解压进入统一深度查询，木偶通过专用脸部、眼睛和衣料规则产生角色颜色，再选择性读取场景环境反馈。照明结束后，法线存储转为运动，颜色映射后的画面最后进入边缘与历史重建。

这条链里三个地方会跨越局部算法：雪的分类影响时序；场景取样更新角色以后的环境输入；角色旧位置影响整帧重投影。把每个效果单独描述而不说明这些联系，会遗漏它们能够共同工作的条件。

头发与腿部的双高光和闪点、晶体饰件的高光与环境反射、天空分层、天气及晚期粒子也分别进入上述流程。屏幕扩散确有执行，但当前分类只覆盖极少像素；晶体的折射方向没有进入本帧启用的颜色分支。这些状态决定了什么能够作为本帧可见效果来解释。

环境部分已补充探针筛选与权重补足、受表面约束的照明重建、距离场遮蔽和开放方向；局部遮蔽现已分开说明屏幕采样、形状代理与小型遮蔽体，植物和窗体也按当前通道及参数展开。雾已展开体积历史、无效位置修复、非均匀分层及双项积分。仍需进一步确认的是空间间接光与反射最前端的完整追踪、形状代理与角色具体骨骼的逐一对应、雾的各类局部光注入、其他材质及粒子的全部分支、泛光与运动模糊的全部参数、环境槽位分配和跨帧更新频率。已说明输入与接入顺序的阶段，不等于其内部算法都已还原。