KlayGE里很早就支持屏幕空间实时非平面反射，并在后来扩展到了全方向的反射。虽然比传统的反射能少渲染一遍场景，速度有明显提高，但由于计算完全在像素级，开销仍然比较大。本篇将探讨一下如何加速反射的渲染，主要思路来自于SIGGRAPH 2014 Advances in Real-Time Rendering in Games里的Reflection System in Thief。
原始效果
拿Ocean例子来统计速度。在NVIDIA Geforece GTX 960上，没有反射的时候249FPS，有反射的时候就剩下159FPS了。也就是说，反射占了2.27ms左右。
加速1：半分辨率
既然是PS的瓶颈，那么最直接的优化方法就是降低分辨率。
原先的反射是在special shading里面计算的，必须是全分辨率。在新的改进里，renderable里增加了reflection pass，反射被提到了一个单独的pass。注意这里可以是SSR也可以是其他形式的反射。这个pass的目标是个半分辨率的纹理，称为reflection map。在special shading里，只要根据屏幕空间的位置读个颜色即可。这个修改非常简单，只要把计算反射的部分单独拆出去就行了。
经过这个优化，速度提升到了194FPS，反射部分只要1.14ms，提速了50%。但是，渲染效果有了明显下降，肉眼可见。
加速2：提高访存一致性
反射的速度除了分辨率，还有个一致性的问题。相邻像素之间由于normal差别很大，反射射线也会相交到很不相同的地方。GPU最怕这样的情况了，一遇到只能按照最保守分支最多的一个像素来计算。也就是说一个慢的像素就会影响一个局部的速度。
Reflection System in Thief里用到的技巧是，把normal都取为(0, 1, 0)，也就是向上。这样反射射线交到的像素大部分都是连续的，性能也会因此提升很多。但是，这么做的话就是“静如止水”的效果，没有波浪了。这里的另一个技巧是，在取reflection map的时候根据真实的normal偏移一下采样纹理坐标。这样做恢复了波浪的效果，可以消除半分辨率带来的粗糙纹理，并且可以根据偏移的强度调反射图像的效果。实际上现实中的水面反射因为画面破碎，并没有那么好看，比不上hack的方式。
经过这个优化，速度提升到了230FPS，反射部分剩下0.33ms，提速85.4%。速度明显提高，并让效果变成美术可调的方式。
加速3：shader优化
Reflection System in Thief还提到了一些优化，比如在shader里加上early out。在发现肯定不会相交的时候提前return。另一个优化是，反射的采样数根据像素到视点的距离，按exp分布来减少。目前KlayGE里是线性减少的，还不是exp。以后会进一步尝试这些优化，继续提高性能。
总结
在develop分支里，反射的速度前后提高了85%。反射的打开与否并不特别影响性能了。SSR更加实用了。
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