corona中的置换、散点和图案使用差异

位移、散射和图案 ( 3ds Max | C4D ) 都可以用来创建不同类型的表面和分布。根据用例，其中一种方法可能比其他方法更方便使用并且效果更好。通常，选择取决于可用资产和预期的最终结果。

下表显示了使用每个功能时需要的组件：

如您所见，Scatter的要求最少。与Displacement和Pattern相比， Scatter要求的主要区别在于UVW贴图。

让我们使用置换、散点和模式创建一个大草地，大到足以夸大这三种方法之间的差异。

基本平面为 100x100m，一小片草地（500 个多边形）用作实例几何体。使用 Scatter 时总共 有30 亿个多边形：

为了使用 Pattern 获得类似的结果，我们首先需要从小块中创建一个更大的矩形块。还需要一个矩形补丁以正确适合图案节点的裁剪框。创建的补丁包含 200 个较小的补丁，总共 100,000 个多边形：

在调整其设置一段时间以匹配 Scatter 结果后，我们可以使用 Pattern 实现以下目标：

Pattern 给出了相当不错的结果，占用的内存减少了 10 倍，渲染速度提高了大约 12%。生成的草实际上更密集——裁剪框切掉了较大草块的 100,000 个多边形中的一些，但我们在 Pattern 中使用 15x15 平铺集，生成≈ 80,000 x 15 x 15 = 180 亿个多边形。

虽然在这种情况下非常好，但请记住 Pattern 与 Scatter 相比有一些缺点：缺少 Scatter 的大量功能 - 动画、变换随机化、进一步修改以及添加多个实例对象、地图驱动分布等。此外，在近-up 渲染 Scatter 在质量上更胜一筹，因为它没有使用 Pattern 时出现的随机草坪切割。

对于相对较远距离的静止镜头，图案可以替代散点。虽然您不会获得 Scatter 的所有功能，但如果需要，您仍然可以通过正确使用CoronaMultiMap 实现颜色变化。

也值得尝试使用较大补丁的 Scatter。这是它的样子：

主观上，草地的自然随机外观效果更好（图案结果可能看起来过于均匀，散点图具有不均匀的变化），并且较大块的散点图比小块块看起来更好。

但更重要的是：即使具有较大补丁的 Scatter 生成的原语多 3 倍（10,000M 与 3,000M 相比），解析速度几乎与 Pattern 一样快，而且使用的内存比小补丁 Scatter 少约 10 倍.

因此，使用相当大的实例化几何体更适合 Scatter。但也可能存在问题：如果分散的实例（补丁）太大 - 实例可能看起来超出了基础对象的范围。这里的优化会因情况而异。从这个意义上说，模式可以保证没有越界的几何图形。

位移在草的情况下表现最差。几乎没有任何地图可以用来制作好看的草绳，所需的资源也不合理。

具有合理设置的足够接近的结果（使用与原始草股模型相同的材料）：

在 Displacement 的情况下解析花费的时间最长，结果比使用 Scatter 和 Pattern 的情况差。

Grass 示例（AMD Ryzen 5950X）的性能总结：

对于草地示例，具有较大补丁的 Scatter 可提供最佳结果。尽管 Pattern 速度更快，但它看起来仍然是重复的。Scatter 具有更好的随机性，使草看起来更自然。位移是最​​糟糕的。

让我们看另一个例子——变形表面上的链甲图案。基础平面约为 760x760cm，锁子甲补丁为 3.5x3.0cm。这些值用于正确设置平铺。

使用圆环创建链甲图案，然后切片。从中生成高度图用于置换。纹理和模型可以在这里找到。

使用置换时，水位选项可用于切断图案的底部部分。本例中使用的值为 0.3。质量和性能也因是否启用屏幕空间或世界空间位移而异。

这是屏幕空间 1.0px 位移的结果：

这里与 0.1cm 的世界大小相同：

正如预期的那样，与屏幕空间位移相比，世界空间位移（主要用于动画）需要更长的时间来解析。它生成的原语要多得多，占用的 RAM 多 11 倍。 在这两种情况下，链甲单元中都有轻微的伪影，在世界大小的置换中更为明显——由于置换的工作原理，它们在底部并没有被完美切断。

Pattern 在这里给出了最好的结果，解析场景的速度几乎快了 3 倍，同时渲染出更清晰的图像，并且没有伪影，因为使用了实际的几何体：

使用 Scatter 尽可能准确地完成同样的事情（使用 UV 分布方法和与 Pattern 相同的几何形状）如下所示：

Scatter 与用于解析的屏幕空间置换所花费的时间大致相同，但渲染速度（光线/秒）快 70% 以上，从而导致渲染更多通道。散点图实例并没有根据底层表面变形，所以它们在渲染中看起来是“块状”的。

Chainmail 示例的性能摘要（AMD Ryzen 5950X）：

要点：在重复几何的情况下，图案显然是赢家。

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