顺序无关半透明:Weighted Blended

      所有基于排序的 OIT 算法实际上都需要大量的计算资源,不管是基于图元的排序还是基于像素的排序。   Blend 中的 OVER 操作   Blend 计算的基本思想是: C_f=C_1+(1-\alpha_1)C_0  这里,与上一篇博客 顺序无关半透明:Depth Peeling 中的定义一样,C_0 表示 premultiplied-alpha color,预先乘上了 \alph […]

顺序无关半透明:Depth Peeling

      由于光栅化渲染 API 只能保存一个像素的深度(通常为最近像素的深度),所以光栅化渲染天生具有半透明渲染的劣势。通过到相机的距离对图元进行排序可能有所帮助,但排序是计算密集型的,必须在每一帧完成,而且如果图元相互交错,就会出现无法修复的错误。 Depth peeling   Depth peeling 的中文意思是深度剥离,本质也类似。先渲染最远的一层深度的像素,然后将它剥离掉,然后再 […]

实时渲染:基础架构与图形管线

  前言   渲染管线是将三维场景转化为二维图像的函数,只需要给定三维对象、光源等等。三维物体的显示效果由材质属性、光源、纹理、采用的着色方程共同决定。   架构   渲染管线就像流水线一样,每一层级联,每个阶段完成特定的任务。每个管线任务是并行化运行的,而管线内部的阶段则是依赖于前一个阶段的输出。 首先,渲染管线可以粗略地分为四个主要的阶段——应用-几何处理-光栅化-像素处理。应用阶段通常由 C […]

雅可比矩阵及应用

  雅可比矩阵   假设某函数 \mathbb{R}^n 需要映射到另一个空间 \mathbb{R}^m 中,雅克比矩阵就是从 \mathbb{R}^n 到 \mathbb{R}^m 的线性映射,其重要意义在于它表现出了多维对多维空间的一个最佳线性估计。因此,雅可比矩阵类似于单变量函数中的导数。事实上,在单变量函数中,导数就是 1\times 1 阶的雅可比矩阵。   注意,以下的推导的矩阵都是行 […]

抗锯齿技术之FXAA

  如果要平滑地显示一条直线,理论上需要无限大的分辨率。当前显示器的效果还远远没有达到匹配眼睛分辨率的效果。如果想要在网格屏幕上捕捉一条直线,在直线跨像素时,必然会产生一个极小的阶梯型效果。如果多个阶梯出现在同一个区域,眼睛马上就能发现错误。为了尽可能减少这种跳变的影响,出现了抗锯齿技术(anti-aliasing)。   当前已经开发出了多种抗锯齿技术。最 […]

HDR技术之tone mapping

      现实中人类的眼睛所能看到亮度比的范围是10^5左右。照相机和摄像机可以捕捉到HDR的影响,渲染过程中可以产生HDR的画面。这样问题就出现了,2^{16}或者更高数量级的亮度只能存在电脑里,而一般的显示器只能表示2^8个亮度数量级,用256个数字来模拟 所能表示的信息,这种模拟的方法就是HDR技术核心内容之一,学名叫Tone-Mapping(色调映 […]

实时渲染中的菲涅尔效应

      光线追踪中使用的菲涅尔效应公式由平行项 r_{\parallel} 和垂直项 r_{\perp} 组成,而且针对绝缘体和导体的公式又不相同,计算非常复杂。用于实时渲染必须进行简化。   菲涅尔效应   实际上,菲涅尔效应描述了光线的角度和光线反射率的关系。如果视线和法线夹角越大,眼睛接收到的反射光线能量越大;反之,夹 […]

使用梯度来估计法线

      写在前面   一般来说,法线贴图不是由美术直接制作的。法线贴图的制作通常有两个途径: – 由灰度图、高度图进行生成,通过这种途径生成的法线会丢失许多细节。 – 进行高精度建模,然后把相应的表面凹凸信息写入法线贴图或者视差贴图,再把高模减面成适合游戏使用的低精度模型,然后将生成的贴图应用在模型上,这种方式可以拥有各种细节。   这篇文 […]

OpenGL阴影采样器

  在 glsl 版本 1.30 之前,没有能与 sampler2DShadow 配合的纹理采样函数。在 1.40 版本开始,可以使用 texture 系的函数对阴影采样器进行采样,输入参数为 CVV 空间的三维坐标。   要使用 sampler2DShadow,需要做两件事。第一,需要开启比较模式,否则会行为未定义。有 sampler 或者 texture […]

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