PBRとHybridの明るさ・品質・性能を改善する

[PenguinDOOM]

目的

0.2.0で、Pure BaseのPBRおよび共通実装を使用するHybridについて、見た目の暗さ、GGXの実行コスト、高粗さ時のエネルギー損失、粗さ下限を改善する。

このIssueはPBR改善全体を管理する親Issueとし、数式変更ごとの原因と回帰を切り分けられるよう、実装をサブIssueへ分割する。

対象

• PureBase/PBR
• 共通PBR実装を使用する PureBase/Hybrid
• Shaders/Models/pbr.hlsl
• Shaders/Common/pbr_brdf.hlsl
• 関連するプロパティ、シェーダー契約、テスト、描画ベースライン

サブIssue

• PBRにUnity Standard互換の明るさ補正を追加する #12
• PBRのSmith GGX可視性項を高速近似へ置き換える #13
• PBRに多重散乱補償を追加する #14
• PBRの粗さ下限を見直す #15

推奨実装順

1. PBRにUnity Standard互換の明るさ補正を追加する #12 Unity Standard互換の明るさ補正
2. PBRの粗さ下限を見直す #15 粗さ下限の見直し
3. PBRのSmith GGX可視性項を高速近似へ置き換える #13 Smith GGX可視性項の高速近似
4. PBRに多重散乱補償を追加する #14 多重散乱補償

#14は#13で確保した演算コストを利用するため、#13の後に実装する。

共通要件

• PBRとHybridで共通BRDF実装を維持する。
• ForwardBaseは直接光と間接光、ForwardAddは追加直接光のみという既存の所有権を維持する。
• Unity Standard GIおよび反射プローブ評価を重複させない。
• 各変更を独立して比較・検証できる状態で実装する。
• 数式や近似の出典、意図、適用範囲をコードコメントまたはドキュメントへ記録する。
• NaN、Inf、負の放射輝度を発生させない。

完了条件

• すべてのサブIssueが完了している。
• PBRとHybridの公開プロパティおよび契約文書が0.2.0の最終仕様と一致している。
• 代表的な金属度、粗さ、入射角、直接光、反射プローブ環境で回帰確認されている。
• ForwardBaseとForwardAddの役割が維持されている。
• 影響範囲のDaily検証が通る。
• 0.2.0-beta.3のRelease validationが通る。