Ashenfall SF | Devlog

Ashenfall SF​

* SpeedTree v4.1
* Miles v9.3.7
* Granny 2.11.8
* LZO 2.10
* Python 2.7.18
* MariaDB Connector/C (v3.4.9)

* Visual Studio 2026
* x64 Mimari
* Tam <cstdint> riayeti
* DirectX 12 Ultimate (Feature Level 12_2 Tabanlı Saf API)
* DirectX 12 Agility SDK (v1.619.6 - İşletim Sistemi Sürümünden Bağımsız Runtime)
* D3D12 Memory Allocator (D3D12MA v3.2.0 - Düşük Seviyeli GPU Bellek Yönetimi)
* DirectX Shader Compiler (DXC v1.9.2607 - HLSL 2021 & Shader Model 6.6)
* DirectXTex
* DirectXMath
* DirectX StepTimer

* Saf Bindless Mimari: HLSL SM 6.6 ResourceDescriptorHeap Tabanlı Doğrudan İndeksleme & Tek Root Signature
* D3D12 Enhanced Barriers: Miras Bariyerler Olmadan Doku Seviyesinde Tam Yetkili Düzen ve Erişim Yönetimi
* Asenkron Kuyruk & Senkronizasyon: Direct, Compute ve Copy Kuyrukları ile Timeline Fence Tabanlı GPU-Side Eşzamanlama
* Önceden Derlenmiş Değişmez Durumlar: ID3D12PipelineLibrary1 Disk Önbellekli Immutable Pipeline State Objects (PSO)
* Donanımsal Depth Prepass & EQUAL Depth Shading: Opak Çizimlerde Sıfır Overdraw ile Tekil Piksel Işın İzleme Garantisi
* DXR 1.1 Donanımsal Işın İzlemeli Gölgeler (Inline Ray Queries): Tüm Raster Gölge Haritalarının (CSM/Atlas) Tasfiyesi; Güneş, Ay ve Derecelendirilmiş Dinamik Yerel Işıklar İçin Saf Ray Tracing
* Dinamik Hızlandırma Yapıları (TLAS / BLAS): Sıkıştırılmış Statik BLAS (Arazi/Binalar), Her Kare Compute Refit Edilen Dinamik BLAS (Aktör/Ağaç) ve Bindless Geometri Tablosu
* Compute Tabanlı Unified Deformasyon (RC::Deform): Kemik Sınırı Olmayan Aktör Skinning'i, Rüzgar Ağaç Fiziği ve Raster/DXR İçin Eşzamanlı Pozlanmış Tepe Üretimi
* Reverse-Z Floating Point Depth
* Screen-Space Dithered Occlusion Dissolve
* Dinamik Atmosfer & Gökyüzü: Hillaire Modeli, Gerçek Zamanlı Efemeris & Gece/Gündüz Döngüsü
* Ray-Traced Volümetrik Sis & Işık Enjeksiyonu (Froxel Fog): 160x90x64 Hücrede Hillaire Modeli, DXR 1.1 Işın Sorgulu Hacimsel Güneş/Yerel Işık Saçılımı ve Temporal Entegrasyon
* Tam Lineer HDR Rendering & ACES Tonemapping: R11G11B10 Sahne Tamponu, Fiziksel Enerji Korunumu & Jimenez IGN Tabanlı Çok Kanallı Dithering
* Çift Kanallı Modern SwapChain Presentation: Otomatik Ekran Tespiti ile SDR (Rec.709 sRGB) ve Yerel HDR10 (BT.2020 / ST.2084 PQ) Desteği
* Clustered Forward Local Lighting: Emil Persson Modeli, Log-Depth Hiyerarşik Grid, 3-Pass Compute Bitmask Culling & Dinamik Işık Desteği
* Temporal Anti-Aliasing (TAA): Karas, Salvi & Playdead Modelleri, Halton(2, 3) Sub-Pixel Jitter, Dinamik Karakter Hız Vektörleri, YCoCg Varyans Kırpma & 5-Tap Bicubic Catmull-Rom Filtreleme

* Visual Studio 2026
* x64 Mimari
* Tam <cstdint> riayeti

​

• İç Mekan / Alpha-Sorting Patlaması: Şeffaf hale getirilen opak modellerin Z-Buffer sıralaması bozulduğu için, binanın dışından baktığınızda çatının altı, ters yüzeyler ve evin içi dışına çıkmış gibi görünüyordu (bunu gizlemek için eklenen depthBias = -20 gibi yamalar da cabasıydı).
• Bütünsel Kaybolma: Binanın minicik bir köşesi kameraya değse bile koskoca yapı bir hayalet gibi komple silikleşiyordu.

• Parçacık/Piksel Seviyesinde Delinebilirlik: Artık binanın tamamı şeffaflaşmıyor. Kamera ile oyuncu arasında matematiksel bir 3D kapsül tanımlanıyor. Sadece görüş hattını fiziksel olarak kesen pikseller, ekran uzayında $8\times 8$ Bayer matrisi eşliğiyle dither edilerek (clip()) eritiliyor. Binanın geri kalan %90'lık gövdesi tamamen katı, gölgeli ve opak kalıyor.
• Ters Yüzeyler Asla Görünmüyor: Sistem klasik şeffaflık (alpha blend) yerine standart opak çizim hattında çalıştığı için derinlik tamponu (Z-write) korunuyor. Binanın çatısının altını veya iç odalarını asla görmüyorsunuz; nesneler kendi kendini kusursuz şekilde kapatmaya devam ediyor.
• Binek ve Karakter Muafiyeti: Yerel oyuncu ve bindiği binek çizilirken özel bir işlem hattı muafiyeti devreye giriyor. Bir duvara sıfır yanaşsanız bile bineğinizin kafası veya gövdesi kapsülün içine girip delinmiyor; çevre açılırken binek net ve kusursuz kalıyor.
• Gölge Bütünlüğü: Nesnenin kamera önünde dither ile erimesi, sadece ana ekrandaki görüş için geçerli. Işık kamerasının derinlik geçişlerinde bu kod devre dışı bırakıldığı için, binanın yere düşürdüğü gölgede hiçbir delinme veya yırtılma yaşanmıyor.

• Sıfır CPU Yükü: Kamera ve oyuncunun dünya pozisyonu tek bir sabit tampon (cbuffer) üzerinden GPU'ya paslanıyor; CPU tarafında tek bir raycast veya küre çakışma testi dahi koşturulmuyor.
• GPU Erken Çıkışı (Branch Coherency): Kapsülün dışında kalan ekranın büyük çoğunluğunda algoritma daha ilk skaler karşılaştırmada erken çıkış yapıyor. Kapsülün içine düşüp clip() edilen pikseller ise arkasından gelecek ağır ışık ve gölge hesaplamalarına hiç girmeden donanım seviyesinde atıldığı için kart üzerinde ölçülemeyecek kadar nötr bir maliyetle (~0.02 ms) çalışıyor.

Eski Statik Skybox Neydi ve Neden Çöpe Gitti?​

• Zaman Algısı Yoktu: Fotoğrafı çekilmiş saat kaçsa gökyüzü hep oydu; güneş hareket etmez, geceye geçişler sadece sahneyi yapay bir siyah/mavi renkle karartarak taklit edilirdi.
• Kopuk Zemin: Gökyüzünün aydınlığı ile yerdeki arazinin ve gölgelerin ışık açısı birbirinden tamamen bağımsızdı.
• Çiğ Sis: Uzaktaki dağlar derinlik kazanmak yerine tek ton çiğ bir renge boyanarak boğuluyordu.

Yeni Sistem Nasıl Çalışıyor? (Bilimsel Arka Plan)​

• %0.001 Hata Payıyla Astronomik Yörüngeler:
  Güneş’in gökyüzündeki hareketi NOAA (Amerikan Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi) güneş konumu algoritmasıyla; Ay’ın konumu, topomerkezli paralaksı ve anlık evreleri (hilal, dolunay) ise Paul Schlyter astronomik efemeris formülleriyle hesaplanıyor. Saat kaçsa, Güneş ve Ay gökyüzünde milimetrik gerçek koordinatında yer alıyor.
• Fiziksel Saçılma (Rayleigh & Mie):
  Atmosferimiz Dünya standartlarında 6360 km gezegen ve 60 km hava katmanı kalınlığıyla modelleniyor. Havanın moleküler yapısı mavi ışığı daha çok saçtığı için (1 / lambda^4) gökyüzü gündüz masmavi; ufukta yol uzayıp maviler tükendiğinde ise gün batımı kendiliğinden kızıla dönüyor. Güneşin etrafındaki göz alıcı hale ise Mie faz fonksiyonu (g = 0.8) ile toz ve aerosollerin ışığı öne fırlatmasıyla oluşuyor.
• Stratosferik Ozon Tabakası:
  Modelde 25 km yükseklikte bir ozon katmanı simüle ediliyor. Alacakaranlıkta güneş ufkun altına indiğinde gökyüzünün çamurlu bir gri yerine büyüleyici bir gece maviliğine bürünmesini sağlayan şey, ozonun kırmızı/sarı dalga boylarını emmesidir.
• Çoklu Saçılma (Multiple Scattering):
  Işığın sadece bir kere değil, atmosferde ve yeryüzünde defalarca sekerek dağların arkasındaki gölgeleri gökyüzü mavisiyle doldurması analitik bir geometrik seriyle (L_total = L_2 / (1 - f_ms)) hesaplanıyor. Gölgeler zifiri siyah kalmıyor, doğal bir ortam ışığıyla (ambient fill) nefes alıyor.
• Kusursuz Radyometrik Toplam (Radyans Eşitliği):
  Sabah güneş doğarken gökyüzünün aniden siyaha düşmesini engellemek için radyometri kurallarına (L_total = L_sun + L_moon) sadık kaldım. Güneş doğarken tepedeki ay ışığı kesilip atılmıyor; iki gök cisminin yaydığı fotonlar atmosferde toplanarak gün doğumunu sıfır görsel sıçramayla devrediyor.

Videoda Neler Değişti? (Nereye Bakmalısınız?)​

• Uzak Dağlar ve Hava Perspektifi (Aerial Perspective):
  Eski yapay mesafe sisi tamamen kalktı. Dağlar ile kamera arasındaki yüzlerce metrelik havanın kalınlığı derinlik tamponundan (Depth) taranarak fiziksel olarak araya giriyor; uzaktaki tepeler gerçek dünyadaki gibi atmosferik pusa gömülüyor.
• Güneş Diski ve Ufuk Kızıllığı:
  Güneş gökyüzünde boyalı bir resim değil, açısal çapı (0.5 derece) doğrultusunda analitik olarak parıldayan bir küre. Ufka yaklaştıkça ışınların geçtiği hava yolu 400 km'ye çıktığı için diskin kendisi sarıdan turuncuya ve kızıla dönerek batıyor.
• Dinamik Gölgeler ile Kusursuz Uyum:
  Yönsel PCSS gölge kaskadlarımız (CSM) artık doğrudan NOAA güneş vektörüne bağlı. Gün batımında binek ve bina gölgelerinin ufka doğru dramatik şekilde uzamasını, çoklu saçılma sayesinde gölge içlerinin yumuşacık bir mavi dolgu ışığı almasını izleyebilirsiniz.

Performans & Optimizasyon:​

• Çözünürlükten Bağımsız Sabit Yük: Gökyüzü 2 milyon piksel için ayrı ayrı ray-march edilmiyor. Her kare yalnızca 192 x 108 boyutundaki küçücük bir Sky-View LUT dokusuna marş ediliyor.
• Tek Geçişte Fullscreen Triangle: Ekrana çizim aşamasında opak geometrilerden hemen sonra tek bir dev üçgenle (VFMT_NONE, sıfır vertex buffer masrafı) girilip derinlik tamponu taranıyor; gökyüzü olan yerlere tablodan doğrudan doku okunarak işlem kapatılıyor.
• Önbellek Tabloları: Geçirgenlik (256 x 64) ve Çoklu Saçılma (32 x 32) tabloları sadece gezegen parametreleri değiştikçe bir defa üretiliyor; her kare sıfır maliyetle çalışıyor.
• Sistemin D3D11 üzerindeki toplam ek maliyeti 0.2 ms'nin altındadır.

Kaptan Yosun demiş ki:

​

[Devlog] DirectX 11 Dinamik Atmosfer & Gökyüzü: Hillaire Modeli, Gerçek Zamanlı Efemeris & Gece/Gündüz Döngüsü
Ashenfall grafik hattında, oyunun 2000’lerin başından kalma statik "kutu gökyüzü" (skybox) devrini tamamen kapattım. Oyundaki tüm 6 yüzeyli sahte küp dokuları, harita başına hardcoded girilmiş ışık/sis ayarlarını ve arka planda dönen statik ortam kodlarını kökünden kazıyarak projeden temizledim.
Yerine, modern AAA motorların (Unreal Engine SkyAtmosphere mimarisi) temelini oluşturan Sébastien Hillaire (EGSR 2020) fiziksel atmosfer modelini ve bilimsel gök cismi efemerislerini entegre ettim.

Eski Statik Skybox Neydi ve Neden Çöpe Gitti?​

Eski sistem kamerayı takip eden basit bir 3D küp ve üzerine yapıştırılmış 6 adet .dds dokusundan ibaretti.

• Zaman Algısı Yoktu: Fotoğrafı çekilmiş saat kaçsa gökyüzü hep oydu; güneş hareket etmez, geceye geçişler sadece sahneyi yapay bir siyah/mavi renkle karartarak taklit edilirdi.
• Kopuk Zemin: Gökyüzünün aydınlığı ile yerdeki arazinin ve gölgelerin ışık açısı birbirinden tamamen bağımsızdı.
• Çiğ Sis: Uzaktaki dağlar derinlik kazanmak yerine tek ton çiğ bir renge boyanarak boğuluyordu.

Yeni Sistem Nasıl Çalışıyor? (Bilimsel Arka Plan)​

Artık oyunda tek bir piksel bile boyanmış gökyüzü dokusu bulunmuyor; gökyüzü tamamen gerçek zamanlı fizik ve atmosferik saçılma simülasyonuyla matematiksel olarak anlık üretiliyor.

• %0.001 Hata Payıyla Astronomik Yörüngeler:
  Güneş’in gökyüzündeki hareketi NOAA (Amerikan Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi) güneş konumu algoritmasıyla; Ay’ın konumu, topomerkezli paralaksı ve anlık evreleri (hilal, dolunay) ise Paul Schlyter astronomik efemeris formülleriyle hesaplanıyor. Saat kaçsa, Güneş ve Ay gökyüzünde milimetrik gerçek koordinatında yer alıyor.
• Fiziksel Saçılma (Rayleigh & Mie):
  Atmosferimiz Dünya standartlarında 6360 km gezegen ve 60 km hava katmanı kalınlığıyla modelleniyor. Havanın moleküler yapısı mavi ışığı daha çok saçtığı için (1 / lambda^4) gökyüzü gündüz masmavi; ufukta yol uzayıp maviler tükendiğinde ise gün batımı kendiliğinden kızıla dönüyor. Güneşin etrafındaki göz alıcı hale ise Mie faz fonksiyonu (g = 0.8) ile toz ve aerosollerin ışığı öne fırlatmasıyla oluşuyor.
• Stratosferik Ozon Tabakası:
  Modelde 25 km yükseklikte bir ozon katmanı simüle ediliyor. Alacakaranlıkta güneş ufkun altına indiğinde gökyüzünün çamurlu bir gri yerine büyüleyici bir gece maviliğine bürünmesini sağlayan şey, ozonun kırmızı/sarı dalga boylarını emmesidir.
• Çoklu Saçılma (Multiple Scattering):
  Işığın sadece bir kere değil, atmosferde ve yeryüzünde defalarca sekerek dağların arkasındaki gölgeleri gökyüzü mavisiyle doldurması analitik bir geometrik seriyle (L_total = L_2 / (1 - f_ms)) hesaplanıyor. Gölgeler zifiri siyah kalmıyor, doğal bir ortam ışığıyla (ambient fill) nefes alıyor.
• Kusursuz Radyometrik Toplam (Radyans Eşitliği):
  Sabah güneş doğarken gökyüzünün aniden siyaha düşmesini engellemek için radyometri kurallarına (L_total = L_sun + L_moon) sadık kaldım. Güneş doğarken tepedeki ay ışığı kesilip atılmıyor; iki gök cisminin yaydığı fotonlar atmosferde toplanarak gün doğumunu sıfır görsel sıçramayla devrediyor.

Videoda Neler Değişti? (Nereye Bakmalısınız?)​

• Uzak Dağlar ve Hava Perspektifi (Aerial Perspective):
  Eski yapay mesafe sisi tamamen kalktı. Dağlar ile kamera arasındaki yüzlerce metrelik havanın kalınlığı derinlik tamponundan (Depth) taranarak fiziksel olarak araya giriyor; uzaktaki tepeler gerçek dünyadaki gibi atmosferik pusa gömülüyor.
• Güneş Diski ve Ufuk Kızıllığı:
  Güneş gökyüzünde boyalı bir resim değil, açısal çapı (0.5 derece) doğrultusunda analitik olarak parıldayan bir küre. Ufka yaklaştıkça ışınların geçtiği hava yolu 400 km'ye çıktığı için diskin kendisi sarıdan turuncuya ve kızıla dönerek batıyor.
• Dinamik Gölgeler ile Kusursuz Uyum:
  Yönsel PCSS gölge kaskadlarımız (CSM) artık doğrudan NOAA güneş vektörüne bağlı. Gün batımında binek ve bina gölgelerinin ufka doğru dramatik şekilde uzamasını, çoklu saçılma sayesinde gölge içlerinin yumuşacık bir mavi dolgu ışığı almasını izleyebilirsiniz.

Performans & Optimizasyon:​

Bu kadar ağır atmosferik integralleri 60 FPS'te ekran çözünürlüğünde koşturmak GPU'yu anında kilitlerdi. Sistemi Hillaire'in 4'lü LUT (Lookup Table) mimarisiyle sıfır darboğaz seviyesine çektim:

• Çözünürlükten Bağımsız Sabit Yük: Gökyüzü 2 milyon piksel için ayrı ayrı ray-march edilmiyor. Her kare yalnızca 192 x 108 boyutundaki küçücük bir Sky-View LUT dokusuna marş ediliyor.
• Tek Geçişte Fullscreen Triangle: Ekrana çizim aşamasında opak geometrilerden hemen sonra tek bir dev üçgenle (VFMT_NONE, sıfır vertex buffer masrafı) girilip derinlik tamponu taranıyor; gökyüzü olan yerlere tablodan doğrudan doku okunarak işlem kapatılıyor.
• Önbellek Tabloları: Geçirgenlik (256 x 64) ve Çoklu Saçılma (32 x 32) tabloları sadece gezegen parametreleri değiştikçe bir defa üretiliyor; her kare sıfır maliyetle çalışıyor.
• Sistemin D3D11 üzerindeki toplam ek maliyeti 0.2 ms'nin altındadır.

Hepsini görmek için tıklayın...

• 3D Frustum Izgarası (160 x 90 x 64): Kamera konisi içine yerleşen, derinliği logaritmik olarak artan bir 3D doku tahsis ettim. Işık hesaplaması piksel piksel ray-marching ile değil, doğrudan GPU Compute Shader (cs_5_0) üzerinde bu ızgara hücrelerine paralel olarak enjekte ediliyor.
• CSM & SpeedTree Etkileşimi: Güneş ışığı froxel hücrelerine işlenirken sahnedeki Cascaded Shadow Maps (CSM) derinliğiyle çarpışıyor. Bu sayede arkadaki pagodaların çatılarından ve SpeedTree ağaçlarının dalları arasından süzülen ışık şeritleri havada fiziksel olarak kesilip yere dökülüyor.
• Fiziksel Faz Fonksiyonu (Henyey-Greenstein): İleri saçılma ($g = 0.6$) modeli sayesinde güneşe doğru baktığınızda ışık hüzmeleri yoğunlaşıp parıldarken, arkanızı döndüğünüzde atmosfer dengeli ve doğal bir derinlik pusu sunuyor.
• Titreşimsiz Snap & Reverse-Z: Kamera hareket ettikçe hacim dilimlerinin titremesini önlemek için dünya koordinatlarında çift duyarlıklı (double) sub-texel kilitleme uyguladım. Motorun Reverse-Z derinlik yapısıyla tam uyumlu çalıştığı için geometri kesişimlerinde sıfır dikiş izi oluşuyor.
• Linear-Space sRGB Compositing: Hacimsel sisi sahneye eklerken renklerin çamurlaşmaması ve kontrast kaybı yaşanmaması için arka tampona sRGB Render Target View üzerinden doğrusal (linear) harmanlama ile basıyorum.

• 64x32 Logaritmik Hiyerarşik Hacim Izgarası (Clustered Frustum Grid):
  Ekran alanı 64×64 piksellik iki boyutlu karolara (tiles), kamera derinliği ise 0.1 m ile 200 m arasında 32 adet logaritmik derinlik dilimine (depth slices) bölünüyor. Yakın mesafelerde dilimler dar tutularak derinlik hassasiyeti korunuyor, ufka doğru logaritmik olarak genişletilerek binlerce 3B kübik hücre (cluster) oluşturuluyor.
• 3-Geçişli GPU Compute Bitmask Ayıklama (3-Pass Compute Culling):
  CPU'nun ışıkları tek tek test edip sahne ayıklaması devri kapandı. Culling hattı GPU Compute Shader (cs_5_0) üzerine 3 paralel geçişle paylaştırıldı:
  • Pass 1 (Bounds Reduction): 1024 ışığın her birinin 32 derinlik dilimindeki min/max ekran izdüşümleri çıkarılıyor.
  • Pass 2 (Row/Column Bitmasks): Ekran karolarının X ve Y eksenlerinde ışıkların kesişim bitmask'leri hesaplanıyor.
  • Pass 3 (Assign & Tile-Sharing): Bitwise AND operasyonları ile hücreler taranıyor, ışık indisleri ekran karosu başına ayrılmış dinamik indeks tamponuna (g_rwIndices) ve ızgaraya (g_rwGrid) yazılıyor.
• Ters Çözümleme (Analitik Cluster Tespiti):
  İleri aydınlatma piksel shader'ında hiçbir arama algoritması veya bounding box testi çalışmıyor. Pikselin derinliğinden ve ekran koordinatından doğrudan analitik bir formülle (log2 derinlik ölçeklemesiyle) o pikselin ait olduğu kübik cluster hücresi anında tespit ediliyor (O(1) lookup).
• Fiziksel Mesafe Sönümlemesi (Quadratic Energy Conservation):
  Işıklar, lineer ve karesel enerji korunum formülüyle 1 / (d² + 1) olarak hesaplanıyor; maksimum etki menziline (fRange) ulaştığında ise analitik pencere fonksiyonuyla sıfıra yumuşatılarak karolar arası dikiş izi (seam) oluşumu engelleniyor.

• 1024 Dinamik Işık Kapasitesi: Sahneye serpiştirilen yüzlerce hareketli ve renkli nokta/spot ışık altında bile çizim çağrısı (draw call) artışı veya CPU darboğazı tamamen sıfırlandı.
• Hafif Bellek Ayak İzi: Grid, maske ve indeks tamponlarının VRAM üzerindeki toplam yükü yalnızca ~400–600 KB seviyesindedir.
• Düşük Hesaplama Maliyeti: 1024 ışık senaryosunda tüm culling ve aydınlatma geçişinin 1080p çözünürlükteki toplam GPU maliyeti ~0.3–0.4 ms aralığında kilitli kalmaktadır.

Kaptan Yosun demiş ki:

​

[Devlog] Modern Clustered Forward Aydınlatma: Emil Persson Modeli & 3-Geçişli GPU Compute Bitmask Ayıklama

Ashenfall grafik hattında, lokal ışıklandırma için kullanılan ilkel yöntemleri tamamen rafa kaldırdım. Sahneye birkaç meşale veya büyü efekti eklendiğinde GPU çizim çağrılarını (draw call) patlatan, geometriyi ışık başına tekrar tekrar çizen 2000'ler nesli çoklu geçişli (multi-pass forward) mimariyi projeden kazıdım.

Yerine, modern AAA yapımların (Just Cause / Avalanche Engine) temelini oluşturan Emil Persson (SIGGRAPH 2015) Clustered Shading mimarisini Direct3D 11 motoruma entegre ettim.

Eski Yöntem Neydi ve Neden Terk Edildi?

Geleneksel ileri aydınlatmada (Forward Shading), sahnedeki her dinamik ışık için ya objeler tekrar tekrar sahneye çizilir (draw call çöküşü) ya da her piksel sahnede var olan tüm ışıkları tek tek test eden devasa döngülere girerdi (O(Piksel × Işık)). Bu durum, ekranda aynı anda 10–15'ten fazla dinamik ışık bulunmasını teknik olarak imkansız kılıyordu. Deferring mimarisi ise MSAA uyumsuzluğu ve devasa G-Buffer bellek bant genişliği maliyetleriyle küçük ölçekli sistemleri kilitliyordu.

Yeni Sistem Nasıl Çalışıyor? (Matematiksel ve Mimari Altyapı)

Yeni mimariyle birlikte sahne geometrisi yalnızca bir kez (Single-Pass Forward) çiziliyor; pikseller sadece kendilerini gerçekten aydınlatan ışıkların listesini doğrudan bellekten okuyor.

• 64x32 Logaritmik Hiyerarşik Hacim Izgarası (Clustered Frustum Grid):
  Ekran alanı 64×64 piksellik iki boyutlu karolara (tiles), kamera derinliği ise 0.1 m ile 200 m arasında 32 adet logaritmik derinlik dilimine (depth slices) bölünüyor. Yakın mesafelerde dilimler dar tutularak derinlik hassasiyeti korunuyor, ufka doğru logaritmik olarak genişletilerek binlerce 3B kübik hücre (cluster) oluşturuluyor.
• 3-Geçişli GPU Compute Bitmask Ayıklama (3-Pass Compute Culling):
  CPU'nun ışıkları tek tek test edip sahne ayıklaması devri kapandı. Culling hattı GPU Compute Shader (cs_5_0) üzerine 3 paralel geçişle paylaştırıldı:
  • Pass 1 (Bounds Reduction): 1024 ışığın her birinin 32 derinlik dilimindeki min/max ekran izdüşümleri çıkarılıyor.
  • Pass 2 (Row/Column Bitmasks): Ekran karolarının X ve Y eksenlerinde ışıkların kesişim bitmask'leri hesaplanıyor.
  • Pass 3 (Assign & Tile-Sharing): Bitwise AND operasyonları ile hücreler taranıyor, ışık indisleri ekran karosu başına ayrılmış dinamik indeks tamponuna (g_rwIndices) ve ızgaraya (g_rwGrid) yazılıyor.
• Ters Çözümleme (Analitik Cluster Tespiti):
  İleri aydınlatma piksel shader'ında hiçbir arama algoritması veya bounding box testi çalışmıyor. Pikselin derinliğinden ve ekran koordinatından doğrudan analitik bir formülle (log2 derinlik ölçeklemesiyle) o pikselin ait olduğu kübik cluster hücresi anında tespit ediliyor (O(1) lookup).
• Fiziksel Mesafe Sönümlemesi (Quadratic Energy Conservation):
  Işıklar, lineer ve karesel enerji korunum formülüyle 1 / (d² + 1) olarak hesaplanıyor; maksimum etki menziline (fRange) ulaştığında ise analitik pencere fonksiyonuyla sıfıra yumuşatılarak karolar arası dikiş izi (seam) oluşumu engelleniyor.

Performans & Optimizasyon
Yüzlerce ışığın sahneye girdiği yoğun senaryolarda mimarinin sağladığı kazanımlar:

• 1024 Dinamik Işık Kapasitesi: Sahneye serpiştirilen yüzlerce hareketli ve renkli nokta/spot ışık altında bile çizim çağrısı (draw call) artışı veya CPU darboğazı tamamen sıfırlandı.
• Hafif Bellek Ayak İzi: Grid, maske ve indeks tamponlarının VRAM üzerindeki toplam yükü yalnızca ~400–600 KB seviyesindedir.
• Düşük Hesaplama Maliyeti: 1024 ışık senaryosunda tüm culling ve aydınlatma geçişinin 1080p çözünürlükteki toplam GPU maliyeti ~0.3–0.4 ms aralığında kilitli kalmaktadır.

Köy meydanına yerleştirilen yüzlerce dinamik ışığın araziyle pürüzsüz harmanlandığı stres testi karesini yukarıda inceleyebilirsiniz.

Hepsini görmek için tıklayın...

Denizz46 demiş ki:

Aktif oyunda nasıl görünecek merak ediyorjm, yine dx11 safsatasiyla saçma sapan etrafını mum edasıyla aydınlatan hava kılıcı vs görmek yerine gerçekçi bir görüntü bekliyorum.

Hepsini görmek için tıklayın...

• Hacimsel Saçılım (Volumetric Fog): Işıkları sadece zemindeki kaplamaya renk veren bir parlaklık olarak bırakmadık. Sébastien Hillaire'in 3D Froxel modelini entegre ettik. Yani Hava Kılıcı yandığında, yaydığı ışık havadaki neme ve toza fiziksel olarak çarpıyor (volumetric in-scattering). Efektin etrafında havada asılı kalan gerçek bir ışık halesi oluşuyor.
• Fiziksel Işık & Gölge Sızması: Işıkların duvar arkasına sızmasını engellemek için GPU tabanlı bir gölge atlası (4096² D32_FLOAT) ve SDSM yapısı kuruyoruz. Işığın vurduğu karakterler, ağaçlar ve zemin nesneleri ışığın açısından gerçek zamanlı gölge üretecek; böylece o yapay "her yöne parlayan lamba" hissi tamamen kaybolacak.
• Clustered Shading Altyapısı: Emil Persson modelini kullandığımız için sahnede yüzlerce ışık kaynağı olsa bile performans çökmeden bu fiziksel dağılımı koruyabiliyoruz.

Eski 2D Bulutlar Neydi ve Neden Çöpe Gitti?​

• Hacim ve Kütle Yoktu: Bulutlar sadece 2 boyutlu bir lekeydi; altından baktığınızda da, ufka doğru baktığınızda da aynı kağıt inceliğindeydi.
• Işıkla Etkileşimsiz: Güneşin açısına göre kendi içine gölge düşürmez (self-shadowing), ışığı hacminde emip saçamazdı.
• Yeryüzünden Kopuk: Yere dinamik hacim gölgesi bırakamaz, arazideki dağların ve ağaçların arkasına veya içine fiziksel olarak giremezdi.

Yeni Sistem Nasıl Çalışıyor? (Bilimsel ve Teknik Arka Plan)​

• Gerçek Hacimsel Işın Yürütme (Raymarching):
  Her pikselden gökyüzüne doğru fırlatılan ışınlar, alt atmosfer ile üst atmosfer arasındaki bulut katmanını 3 boyutlu adımlarla kat ediyor. Bulutun içinden geçerken fotonların ne kadarının emildiği (extinction) ve ne kadarının göze ulaştığı (Beer-Lambert yasası) fiziksel olarak entegre ediliyor.
• Çift Oktavlı Faz ve Çoklu Saçılma (Dual-Lobe HG & Wrenninge):
  Güneşe doğru baktığınızda bulutların kenarlarında oluşan o göz alıcı parlak gümüş astar (silver lining), çift loblu Henyey-Greenstein faz fonksiyonu ile üretiliyor. Bulutun derinliklerindeki ışık ise Wrenninge çoklu saçılma yaklaşımıyla hesaplanarak bulut gövdelerinin simsiyah kalması engelleniyor; yumuşak, hacimli bir ışık dolgusu elde ediliyor.
• Kenara Kilitli Erozyon Modeli (Edge-Constrained Erosion):
  Bulutları şekillendirirken düz erozyon yerine yoğunluğa bağlı bir mimari kurdum. Bulutun çekirdeği tok ve yekpare kalırken, erozyon gürültüsü yalnızca dış sınırlarda tam güçle çalışıyor. Bu sayede bulutlar parçalanmış tiftiklere veya yapay panjur çizgilerine dönüşmüyor; gövdesi masif, kenarları ise rüzgarla savrulan lifli mikro detaylara kavuşuyor.
• 3B Distorsiyon Alanı (Detail Curl / Distortion Field):
  Hacimsel dokuların periyodik olarak tekrar etmesini ve ufukta hasır/kumaş örgüsü gibi yapay çizgiler oluşturmasını engellemek için, erozyon okumalarını 3 boyutlu bir distorsiyon alanı ile bükerek doku tekrarını tamamen sildim.
• Tam Atmosferik Hava Perspektifi (Aerial Perspective):
  Bulutlar gökyüzünde bağımsız havada durmuyor. Daha önce kurduğum Hillaire atmosfer modelimizin hava perspektifi hacmi (32³ AP volume) ile doğrudan bağlandılar. Ufuktaki bulutlar araya giren kilometrelik havanın pusuyla mavileşip atmosfere karışırken, tepedeki bulutlar tüm berraklığıyla sahneye oturuyor.

Ekran Görüntülerinde Neler Değişti? (Nereye Bakmalısınız?)​

• Gövde Tokluğu ve Organik Kenarlar:
  Kulübenin ve dağların üzerindeki bulut kütlelerine dikkat edin. Bulutlar yapay bir hamur veya delik deşik bir sünger gibi değil; gerçek bir kümülüs gibi tok, hacimli ve kendi içine gölge düşüren dolgun bir gövdeye sahip.
• Mesafeden Bağımsız Kalite (Distance Invariance):
  İster kameranın hemen tepesindeki yakın bulutlara, ister ufuk çizgisinde dağların ardına uzanan kilometrelerce uzaktaki kütlelere bakın; sistem yapay mesafe hilelerine başvurmadan her mesafede aynı organik lif detayını ve gövde sağlamlığını koruyor.
• Gerçek Zamanlı Dinamik Yeryüzü Gölgesi:
  Bulutların güneşin önüne geçmesiyle arazide oluşan devasa gölgeler, GPU üzerinde anlık üretilen 512x512'lik dinamik geçirgenlik haritası üzerinden yeryüzüne, ağaçlara ve binalara doğrudan yansıtılıyor.

Performans & Optimizasyon:​

• Yarım Çözünürlük ve Zamansal Entegrasyon (Temporal Reprojection):
  Ağır ışın yürütme işlemi ekranın yarım çözünürlüğünde hesaplanıyor; ardından jittered (titreşimli) örnekleme ve önceki karelerin kamera hareketiyle yeniden projeksiyonu (EMA) kullanılarak tam çözünürlük kalitesine kayıpsız yükseltiliyor.
• Erken Çıkış ve Hacim Atlama (Early-Out Skip):
  Schneider'ın optimizasyon modelini uygulayarak, gökyüzünün boş olduğu veya temel bulut şeklinin bulunmadığı alanlarda ağır erozyon dokusu okumalarını tamamen atladım. Tepe açılarında bu optimizasyon sayesinde ek doku okuma maliyeti sıfıra indi.
• Dinamik Adım Ölçekleme:
  Ufka doğru uzayan uzun ışınlarda adım sayıları HZD standardında kontrollü bir şekilde artırılarak ufuktaki titreme (flicker) minimuma indirildi.

x64 / DirectX 12 Ultimate / Hardware Ray Tracing / NVIDIA DLSS & DLAA Güncellemesi​

1. Mimari & Platform Değişiklikleri​

• API Geçişi: DirectX 11 tamamen terk edildi; tavizsiz, sıfır fallback ile DirectX 12 Ultimate (Feature Level 12_2, Shader Model 6.6, Enhanced Barriers) mimarisine geçildi.
• x64 Standardizasyonu: Client, World Editor, Tools, Server ve DumpProto dahil tüm ekosistem tamamen saf 64-bit (x64) mimarisine derlendi.
• Modern Bellek ve Çizim Yönetimi: AMD D3D12MA entegre edildi; eski usul dynamic buffer kopyaları yerine GPU-driven default heap, asenkron copy/compute kuyrukları ve tek bindless root signature altyapısı oturtuldu.

2. Emekliye Ayrılan ve Kaldırılan Sistemler​

• Cascaded Shadow Mapping (CSM): Kaldırıldı (Draw-call canavarı kaskat derinlik geçişleri, bias problemleri ve gölge titremeleri tarihe karıştı).
• Local-Light Shadow Atlas: Kaldırıldı (Çoklu ışıklar için yüzlerce MB VRAM yiyen 6 yüzlü küp derinlik atlasları tamamen temizlendi).
• Eski Tip Raster Depth Passes: Kaldırıldı (Gölge düşürmek için sahnede aynı modellerin defalarca baştan çizilmesi son buldu).
• Klasik Temporal Anti-Aliasing (TAA): Kaldırıldı (Eski Catmull-Rom/Blackman-Harris tabanlı bulanıklaştıran çözücü silindi).
• Screen-Space Reflections (SSR): Kaldırıldı (Kamera açısına göre kesilen, ekran dışını göremeyen ve objelerin etrafında siyah hareler oluşturan sahte ekran uzayı yansımaları temizlendi).

3. Eklenen Yeni Nesil Teknolojiler​

• Hardware-Accelerated Ray Traced Shadows (DXR 1.1):
  • Gölge haritalarının yerine donanımsal Inline Ray Tracing (RayQuery) sistemi entegre edildi.
  • Opaque dünya, zemin, deforming karakterler, SpeedTree gövdeleri ve yaprak cut-out'ları için anlık donanımsal gölge ışınları fırlatılıyor.
  • Ray Tracing Gems terminator offset matematiksel formülüyle poligonal gölge kırılmaları (terminator problem) sıfırlandı.
• Clustered Forward+ Lighting & Ray-Traced Local Lights:
  • 3D froxel/cluster grid yapısı üzerine kurulu, sahnedeki en etkili noktasal ve spot ışıkları seçen GPU ranking sistemi kuruldu.
  • Seçilen yüksek etkili ışıklar sıfır VRAM atlas maliyetiyle ışın izlemeli sert/doğru gölge üretiyor.
• Compute Queue GPU Skinning & Deform:
  • 72 kemik sınırı tarihe karıştı; tüm karakter deformasyonları ve SpeedTree rüzgâr simülasyonları ana render kuyruğunu tıkamadan asenkron Compute Queue üzerinde hesaplanıyor.
• NVIDIA DLSS & Native DLAA Entegrasyonu (NGX SDK):
  • Yapay zekâ destekli ultra keskin kenar yumuşatma (DLAA) ve çözünürlük ölçekleme (Quality, Balanced, Performance, Ultra Performance, Auto) eklendi.
  • 16+ fazlı Halton jitter sekansı ve her materyale doku netliğini koruyan dinamik negatif mip bias hattı bağlandı.
• Eksiksiz Hareket Vektörü (Motion Vector) Mimarisi:
  • DLSS'in pikselleri sürüklemeden (smear/ghosting olmadan) çözebilmesi için karakterler, dönen su değirmenleri/animasyonlu harita objeleri, düşen eşyalar ve SpeedTree rüzgâr matrisleri için çift tamponlu hız geçişi (velocity buffer) yazıldı.
• Ayrık UI ve Editor Overlay Hattı:
  • Fırçalar, gridler, seçim kutuları ve arayüz elemanları DLSS'in sonrasına taşındı; yapay zekânın 2D arayüz çizgilerini bulanıklaştırması engellendi.