AMD TressFX, GPU tarafından işlenecek saç, kürk ve otların gelişmiş simülasyonunu ve işlemesini sağlayan bir yazılım kitaplığıdır. İlk kitaplık, AMD'nin GCN tabanlı ürünlerinde verimli performans gösterecek şekilde yazılmıştır. Yalnızca Direct3D 11 ile çalışarak DirectCompute kullanan üçüncü sürüm, 26 Ocak 2016'da yayınlanmıştır.
Nvidia tarafından sunulan rekabetçi bir çözüm ise Nvidia GameWorks paketinin bir parçası ve tescilli olan HairWorks teknolojisidir.
GPUOpen projesinin bir parçası olarak yayınlanan AMD TressFX, MIT Lisansına tabi özgür ve açık kaynak kodlu yazılımdır.
Gelişimi ve çıkış sebebi
Geleneksel olarak video oyunlarında saç ve tüylerin görünüşü birçok nedenden dolayı gerçekçi yansıtılamamaktadır. Kısa saç modellerinde, saç genellikle karakterin iskelet sistemine bağlı olan bir kaplama ile temsil edilir. Bu yöntem, kafayla sabit hareket etmeyen saç stillerini temsil etmeyi zorlaştırır. Uzun saç stilleri ise iskelet sisteminin hareketli bir parçasına bağlı bir nesne olarak eklenir ve eklemli bir uzantı gibi hareket eder. Bu saç stili sabit olana göre daha fazla harekete sahip olsa da, hareket fiziksel olarak yeterince gerçekçi değildir. Saçın tamamı tek bir parça gibi hareket eder ve saç tüylerinin sönümleme hareketi ya az ya gereğinden fazladır.
Bu sorunun üstesinden gelmek için AMD, TressFX Hair teknolojisini geliştirmiştir. TressFX Hair, potansiyel olarak binlerce saç telinin her birini, saç teli başına düzinelerce bağlantıyla ayrı ayrı modeller. Her saç tüyü, kütleçekim, eylemsizlik, rüzgâr ve bir karakterin kafasının hareketi gibi farklı fiziksel kuvvetlere tepki verir. Böylelikle saçın fiziksel olarak çok daha gerçekçi bir şekilde hareket etmesi sağlanır.
Binlerce saç telini simüle etmek, hesaplama açısından bir karakterin iskelet sistemi üzerinde tek bir kaplama kullanmaktan çok daha zorlu olduğundan, TressFX Hair'ın oyun performansı ve saniyedeki kare sayısı üzerindeki etkisi görmezden gelinemez miktardadır. Yüksek hafızaya sahip bir ekran kartı, hesaplamanın bindirdiği yükü hissettirmeyebilir. Fakat eski ekran kartları, kare sürelerinin büyük bir kısmını saçların fiziklerini işlemek için harcadığında performans önemli ölçüde olumsuz etkilenebilir. Performans ayrıca genel grafik ayarları, çözünürlük, sahnede gösterilecek saçlı nesne sayısı, nesne başına düşen saç miktarı ve oyun kamerasının nesneye olan mesafesiyle ilişkilidir.
Versiyonlar
Sürüm 1.0
TressFX Hair 1.0, AMD'nin bu yazılımının 2013'teki ilk sürümüdür. Sürüm 1.0, kürk veya çimen için değil, yalnızca saç için destek sunuyordu. TressFX Hair teknolojisi ilk olarak, Tomb Raider oyununda görülmüştür.
Sürüm 2.0
Sürüm 2.0, sürüm 1.0 üzerinde birçok iyileştirme sunar:
- Kesintisiz Ayrıntı Düzeyi (LOD), TressFX özellikli nesneler oyuncunun bakış açısına göre yaklaşıp uzaklaşırken görsel ayrıntıları dinamik olarak ayarlayarak performansı artırmak için tasarlanmıştır. Bu, bir nesneden uzaktayken her bir kılı daha kalın var sayıp daha az kıl işleyerek berim süresini azaltırken aynı görünüm ve estetiği koruyarak yapılır.
- Saça ek olarak çim ve kürk için işlemeyi destekleyen yeni işlevsellik getirildi.
- Kıllar gruplandırıldı. Saç, kafada doğal olarak bir arada gözükür. Ancak TressFX 1.0 tarafından üretilen görüntülerde saçlar doğal olmayan bir şekilde ayrık görünüyordu.
- Saç üzerinde etki eden yerçekimi değiştirilebilir. Örneğin, yüzerken saç batmazlık etkisine sahip olmalı fakat ne fazla batmalı ne fazla yüzmelidir. Bunu başarmak için saçın ağırlığı 0 olarak ayarlanabilir.
- Ertelenmiş işleme yoluyla birçok ışık kaynağı ve gölgelendirici ile verimlilik artırıldı.
- Saçın kendini içinde gölgelenmesiyle daha iyi derinlik ve doku kalitesi sağlandı.
- Değişken performans aralığına sahip GPU'lar arasında daha da sağlam ölçeklenebilirlik.
- Modüler kod ve porting dokümantasyonu yazıldı.
- Esnemenin fizik yasalarına uygun olması sağlandı.
Sürüm 4.0
TressFX'in 4.0 sürümü 20 Nisan 2018'de yayınlandı ve DirectX 12 desteği de dahil olmak üzere çok çeşitli iyileştirmeler getirdi. Bu sürüm aynı zamanda teknolojiyi mevcut işleme yazılım çerçevelerine aktarmanın çok daha kolay olmasına odaklandı.
Sürüm 4.1
Bu sürüm 20 Ocak 2020'de yayınlandı. Bazı performans iyileştirmeleri içeriyordu, ancak çoğunlukla mevcut işleme çerçeveleriyle daha iyi entegrasyona odaklandı. Ayrıntılı dokümantasyon dahil olmak üzere Epic Games Unreal Engine 4.22'ye entegrasyon sağlanması konusunda geliştirmeler yapıldı.
Sürüm 5.0
Unreal Engine 4.26 ve 4.27 sürümleri için güncellenen TressFX, bir yama şeklinde sunuldu. UE4 özeli TAA, SkyLight, Marschner Shading Model gibi özellikleri desteklemektedir.
