USD在Maya中通过Hydra来进行渲染



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    简介

    USD全称是“Universal Scene Description”,它主要着力的是电影、游戏复杂制作的流程的规范化。这回我们主要来研究USD在Maya中有关渲染部分究竟是如何实现的。

    USD通过附属的子项目Hydra来实现在其工具“UsdView”以及Maya中渲染方面的实现。Hydra是一款经过多年锤炼的渲染引擎(据说自从2012年就开始研发),Hydra与Maya中有关渲染的结合得益于Maya支持第三方渲染框架通过它提出的“Viewport (1.0、2.0)”方式支持。

    初探

    我们打开USD项目,会发现它有很多子项目。其中包含了imaging和usd子项目。这里我们主要关注的是imaging项目。由单词意思可知,其主要关注的是产出图片的,也就是有关渲染的。
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    有关Hydra是三个子项目。包含了hdSt、hdStream以及hdx。我们主要关注的是hdSt。因为这个项目是和OpenGL渲染密切相关的。由于OpenGL是做渲染的大家通用知识,因而它是我们关注的主要子项目。

    调试

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    我们调试这部分代码,截了此图。我们在图中至少发现几个问题:

    1. Maya底层是用OpenSceneGraph(OSG)管理场景的。我们可以看到Maya 2018的文件夹里有很多OSG开头的动态链接库,这么说具体视口渲染的部分都是建立在OSG上的。Maya的Viewport 2.0也是建立在OSG上的。在可见的将来它们不会替换掉OSG。

    2. USD的Hydra和Maya结合的类叫做UsdMayaGLBatchRenderer。由名字可知,它仅工作在OpenGL下,换句话说,如果Maya使用的是DirectX11进行渲染的,那么它将会失效。
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    3. libhd项目只是一个前端库,后端通过libhdx以及libhdSt来实现。尤其是libhdSt,它主要是和OpenGL打交道的。它十分复杂。主要基于的是OpenGL 3.3+,也就是包含了各种着色器以及高级栅格化技术,并且整合了网格细分库:OpenSubdiv。

    后续

    由于我们的研究方向是思考一个方式来让让Hydra支持过程化纹理,因此我们还需要继续对此进行研究。


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